گروه‌بندی اجزا در شبیه‌سازی ترکیبی (Grouping)

از نظر ریاضی پیچیدگی استفاده از یک معادله حالت (EOS) در شبیه‌سازی ترکیبی (مثلاً اکلیپس300) به مراتب بیشتر از استفاده از یک مدل نفت سیاه ساده است و این پیچیدگی منجر به سرعت پایین (زمان لازم برای حل معادلات flash بسیار زیاد و در حد زمان لازم برای حل معادلات جریان می‌باشد) اجرای شبیه‌ساز ترکیبی (Compositional simulator) در مقایسه با شبیه‌ساز نفت سیاه (black oil simulator) خواهد شد. لذا استفاده از تعداد بهینه و اقتصادی اجزاء در شبیه‌سازی ترکیبی با به کار بردن شبه‌جز (Pseudo Component) ضروری به نظر می‌رسد.

تعداد اجزاء استفاده شده برای شبیه‌سازی یک سیال به دو عامل موانع محاسباتی و سطح دلخواه دقت مورد نظر از EOS، بستگی دارد. تعادلی بین این دو عامل برای تعیین تعداد نهایی اجزاء برای حل مسأله، نیاز است. 

آنالیز اولیه ترکیب سیال معمولاً شامل 13 تا 20 جز و گاهی اوقات بیشتر خواهد بود. برای رسیدن به بهترین نتایج، استفاده از دستورالعمل‌های مرحله به مرحله موجود برای ساختن شبه‌جز پیشنهاد می‌شود که بوسیله آن‌ها ویژگی‌های مختلف شبه‌جز به طور مداوم توسعه می‌یابد. هدف از هر شبه‌جز هرچه نزدیک‌تر نگه داشتن پیش‌بینی PVT به آنالیز کامل اولیه است.

معیارهای ما برای گروه‌بندی عبارتند از:

• خواص یکسان، مانند وزن مولکولی (MW)
• روند نمودار لگاریتمk بر حسب p یکسان باشد. (منظور از k، تعادل است)
• عدم حساسیت آزمایش‌ها به گروه‌بندی 

مبنای اصلی ما برای گروه‌بندی این است که اجزایی که وزن مولکولی یکسانی دارند را در یک گروه قرار دهیم. مثلاً بهتر است که C7 را با C8 در یک گروه قرار دهیم و نه با C2 ؛ چون انتظار می‌رود که خواص C7 و C8 مشابه هستند ولی خواص C7 و C2 متفاوت. یکی دیگر از گروه‌بندی‌هایی که واضح است عبارت است از گروه‌بندی iC4 و nC4 در یک گروه و iC5 و nC5 در گروهی دیگر. 

استثناء: با وجود اینکه وزن مولکولی N2 (وزن مولکولی=28) نزدیک به C2 (وزن مولکولی=20) است ولی ما N2 و C1 (وزن مولکولی=16) را در یک گروه و CO2 (وزن مولکولی=44) و C2 را در گروه دیگری قرار می‌دهیم.

سوال: چرا ما CO2 و C3 (وزن مولکولی=44) را با وجود اینکه وزن مولکولی یکسانی دارند در یک گروه قرار نمی‌دهیم؟

جواب: یکی از معیارهای ما برای قرار دادن اجزای با خواص یکسان در یک گروه این است که آن اجزا وزن مولکولی یکسانی داشته باشند. ولی یک نکته در اینجا وجود دارد که عبارت است از: مولکلول‌های هیدروکربنی که وزن مولکولی یکسانی دارند، خواص یکسانی نیز خواهند داشت. ولی این اصل را نمی‌توان برای مولکول‌های غیرهیدروکربنی مانند N2 به کار برد.

تعداد شبه‌جزء‌های گروه‌بندی شده که برای شبیه‌سازی ترکیبی مورد نیاز است بستگی به فرایندی دارد که می‌خواهیم آن را شبیه‌سازی کنیم:

• برای فرایند تخلیه، 2 تا شبه‌جز می‌تواند کافی باشد (مدل نفت سیاه).
• برای فرایند امتزاج‌پذیری، ممکن است به بیش از 10 جزء نیاز باشد.

در کل، به نظر می‌رسد که برای توصیف رفتار فازی، 4 تا 10 جزء باید کافی باشد.

نکته: دقت کنید که نمودار فازی باید قبل و بعد از گروه‌بندی شکل یکسانی داشته باشد و این مورد را حتما چک کنید و سپس به سراغ رگراسیون بروید.

منابع:

1. جزوه PVTi and ECLIPSE300 شرکت شلمبرژه (صفحه 77)

2. منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر (صفحه 312)

رقومی سازی نمودارها با کمک نرم افزار Plot Digitizer

برای انجام پروژه خودم نیاز به داده های نفوذپذیری نسبی داشتم. از یکی از مهندس های شرکت زاگرس جنوبی درخواست کردم تا این داده ها را در اختیار من بذارند، ایشون هم لطف کردند و تمام اون چیزی را که می خواستم برای من ارسال کردند ولی یک مشکلی وجود داشت و این بود که داده ها را به صورت یک عکس با فرمت png برای من ارسال کرده بودند و نه در یک فایل اکسل یا Notepad. اینجا بود که مجبور شدم با استفاده از نرم افزار Plot Digitizer این نمودارها را رقومی سازی کنم.

نرم افزار Plot Digitizer برای رقومی سازی نمودارها به کار میره. یعنی اینکه شما عکس نمودار خودتون را که معمولاً باید فرمتش JPEG باشه (سایت ها به خصوصی هستند که به صورت آنلاین میتونید فرمت عکس خودتون را تغییر بدهید، مثل این سایت) وارد این نرم افزار می کنید و بعد از یک سری عملیات بسیار ساده، تمام داده های موجود در نمودار را به صورت رقم در می آورید و آن ها را وارد اکسل و یا ورد می کنید و نمودار دلخواهتون را رسم می کنید. کار با این نرم افزار خیلی راحته و من یک فایل 7 صفحه ای از آموزش این نرم افزار برای دانلود قرار داده ام که با خوندن همین جزوه میتونید با این نرم افزار کار کنید.

در ضمن این نرم افزار نیاز به نصب نداره و فقط با دوبار کلیک کردن بر روی آیکون آن، اجرا میشه و میتونید کار خودتون را شروع کنید.

لینک دانلود نرم افزار Plot Digitizer + آموزش آن

آموزش استفاده از نرم افزار EndNote

اگر شما هم در حال نوشتن پایان نامه خود هستید حتما تا به حال اسم نرم افزار EndNote را شنیده اید. در انتهای همه پایان نامه ها شما باید لیست تمام رفرنس هایی را که استفاده کرده اید ذکر کنید. برای مدیریت رفرنس های خودتون میتونید از نرم افزار EndNote استفاده کنید. روش کار این نرم افزار اینطوری هست که شما تمام رفرنس های خودتون را در این نرم افزار وارد می کنید و هر موقع که لازم شد میتونید از این رفرنس ها در فرمت های دلخواهتون در مقاله یا پایان نامه استفاده کنید. حتماً شما هم تا به حال توجه کرده اید که برای نوشتن رفرنس ها در مقاله یا پایان نامه از فرمت خاصی استفاده می شود و برخی دوستان هم سعی دارند که خودشون رفرنس ها را تایپ کنند و این کار بسیار وقت گیر و اشتباهی هست و تنها راه حل استفاده از EndNote هست. 

یک ویدئوی حدوداً 5 دقیقه ای برای دانلود گذاشته ام (از سایت آپارات دانلود کردم) که با مشاهده این ویدئو، نحوه کار با این نرم افزار را یاد خواهید گرفت. اگر هم می خواهید با تمام جزئیات نرم افزار آشنا بشید، فایل PDF را دانلود کنید.

دانلود ویدئوی آموزش EndNote

دانلود فایل PDF آموزش EndNote

داده های مورد نیاز برای شبیه سازی مخزن

به صورت کلی می توان داده های مورد نیاز در شبیه سازی مخزن را به شکل زیر دسته بندی کرد:

1- داده های زمین شناسی:

ساختن مدل زمین شناسی نخستین گام در انتخاب یک مدل مناسب برای مخزن است زیرا اندازه، شکل هندسی و جهت مخزن را محیط رسوبی کنترل می کند. یک مدل زمین شناسی کامل در برگیرنده ماهیت مرزهای مخزن، موقعیت تماس سیالات از قبیل عمق تماس گاز-نفت و عمق تماس نفت-آب، تشخیص وجود لایه بندی و شکاف های طبیعی می باشد.

2- داده های لرزه نگاری:

داده های لرزه نگاری مکمل خوبی برای داده های زمین شناسی هستند. شکل و اندازه گسل ها، ضخامت بسترها و اطلاعات مربوط به قسمت های مختلف مخزن را می توان از تفسیر داده های لرزه نگاری بدست آورد.

3- داده های نمودارگیری:

از داده های نمودارگیری می توان برای تعیین عمق مخزن، سنگ شناسی، تخلخل، اشباع و عمق تماس سیالات مختلف استفاده نمود. به علاوه، نمودارها نمایانگر لایه بندی هستند و شواهدی را مبنی بر وجود شکاف طبیعی در سنگ فراهم می آورند.

4- داده های PVT:

آنالیز PVT یکی از مهم ترین قسمت های شبیه سازی است. اهمیت PVT در مخازن گاز میعانی بیشتر از سایر مخازن می باشد. خواص سیال از قبیل چگالی و گرانروی، میزان گاز محلول، ضریب حجمی سازند و وزن مخصوص از داده های PVT تعیین می شوند. شرایط نمونه گیری بر نتایج تأثیر می گذارد. در مخازن گاز میعانی داده های دو آزمایش CCE و CVD نیز برای انطباق مدل PVT شبیه سازی شده، لازم هستند. 

5- داده های مغزه:

آنالیز مغزه برآوردی از تخلخل، نفوذپذیری، سنگ شناسی، اشباع سیالات، فشار موئینگی و نفوذپذیری نسبی را فراهم می آورد. اما نکته مهم در داده های مغزه دقت آن هاست. برای بالا رفتن دقت باید تعداد مغزه های گرفته شده زیاد باشد و حتی الامکان تمام قسمت های مخزن را پوشش دهد. همچنین استفاده از روش های مناسب برای اندازه گیری تخلخل، نفوذپذیری و فشار موئینگی نقش به سزایی در دقت داده های بدست آمده دارند.

6- داده های چاه آزمایی:

آنالیز چاه آزمایی به بهبود توصیف مخزن و عملکرد مخزن، تصمیم گیری برای استراتژی بهینه توسعه، شناسایی ویژگی های بزرگ مقیاس از قبیل گسل ها و مرزهای ناتراوا، تأیید مدل زمین شناسی و تعیین برخی پارامترها از قبیل نفوذپذیری متوسط و ضریب پوسته کمک می کند. تعداد نقاط و روش تفسیر در داده های چاه آزمایی بر روی نتایج بدست آمده تأثیر می گذارند. همخوانی نتایج چاه آزمایی با داده های مغزه نیز باید مد نظر باشد. یکی از مهمترین کاربردهای چاه آزمایی، استفاده از داده های ثبت شده آن در اعتبارسنجی مدل مخزن است.

7- داده های تولید:

در حین تولید از یک میدان اطلاعات مربوط به نرخ تولید، تزریق، تولید تجمعی و داده های فشار به طور مستمر ثبت می شوند. این داده ها اصطلاحاً تاریخچه تولید نامیده می شوند و در شبیه سازی پویا و مدیریت مخزن استفاده می شوند. تاریخچه تولید در تشخیص پدیده هایی همچون مخروطی شدن آب یا گاز نیز کاربرد دارد. همچنین می توان از این داده ها در محاسبات مربوط به موازنه مواد استفاده کرد. 

منبع: کتاب "مهندسی مخازن گاز میعانی" / تالیف: دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر - صفحه 315