بررسی عدد رینولدز بحرانی برای جریان غیرخطی نفت درون شکستگی های سنگی دارای زبری
نویسندگان
1 گروه استخراج دانشکده مهندسی معدن، نقت و ژئوفیریک، دانشگاه صنعتی شاهرود
doi
10.22107/jpg.2022.296450.1145چکیده
در این مقاله جریان غیرخطی نفت درون شکستگیهای سنگی و با تاکید بر روی عدد رینولدز بحرانی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، شبیهسازی جریان نفت در داخل شش شکستگی سهبعدی با هندسههای متفاوت با روش حجم محدود انجام و برای دامنه وسیعی از عدد رینولدز انجام شد. نتایج حاصل از شبیهسازی جریان از دیدگاه قانون فورچی میر مورد ارزیابی قرار گرفت و ضرایب افت انرژی با مکانیسمهای ویسکوز و اینرسی (ضرایب A و B فورچی میر) محاسبه شد. سپس، تاثیر ترمهای خطی و غیرخطی از کل افت انرژی و وابستگی بین عدد بیبعد فورچی میر به عدد بیبعد رینولدز مورد بررسی قرار گرفت. درنهایت بر اساس جمعبندی نتایج مراحل پیش، مقدار بحرانی عدد بیبعد رینولدز برای شروع جریان غیرخطی در هر یک از شکستگیها تعیین شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد، قانون فورچی میر با دقت بسیار زیادی با نتایج شبیهسازی انطباق دارد. با افزایش عدد رینولدز، سهم ترم خطی از کل افت فشار استاتیک (هدررفت انرژی) کاهش یافته و بطور همزمان، سهم ترم غیرخطی افزایش مییابد. برای شکستگیهای مورد بررسی در این مقاله (شکستگیهای کاملا باز)، مقدار عدد رینولدز بحرانی در بازه 30 الی 46 قرار دارد. بیشترین و کمترین مقدار عدد رینولدز بحرانی مربوط به شکستگیهایی است که به ترتیب دارای کمترین و بیشترین شیب نمودار عدد رینولدز-عدد فورچی میر بوده و دارای کمترین و بیشترین ضریب هدررفت انرژی با مکانیسم اینرسی هستند.
