Multi-Mesh Modelling and Applications to Two-Phase Flow and Chemical Flooding Problems

Multi-Mesh Modelling and Applications to Two-Phase Flow and Chemical Flooding Problems. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
PhD_Dissertation_Adedimeji_Adeyemi_OnlineCopy_Mar2022-compressed.pdf - Accepted Version

Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

تعد نمذجة التدفق والنقل في الوسائط المسامية أمرًا ضروريًا لإنتاج النفط والغاز. تتطلب النمذجة الدقيقة توصيف كل من المقياس الدقيق و المقياس الكلي للخزان. لذلك ، عادةً ما تكون النماذج الجيولوجية كبيرة جدًا لمحاكاة التدفق وتتطلب ترقية (وبينما تقلل الترقية من التكلفة ، فهي على حساب الدقة). تم اقتراح طرق مختلفة متعددة الشبكات بما في ذلك طريقة الشبكة المزدوجة على مر السنين لحل هذه المشكلة. في هذا العمل ، نقدم أولاً طريقة شبكتين جديدة ؛ وهي طريقة الشبكة المزدوجة الممتدة والتي تطبق نهجًا جديدًا لـ "زيادة العينات الاتجاهية" لتحسين تصغير الحجم وتحسين النتائج في نهاية المطاف. ثم قمنا بتطوير طريقتين جديدتين باستخدام ثلاثة أحجام للشبكات الشبكية. تعمل طريقة الشبكة الثلاثية وطريقة الشبكة الثلاثية الممتدة على تحسين التكلفة بإضافة حجم شبكة شبكي ثالث على المستوى المتوسط. تم اختبار جميع الطرق الجديدة الثلاثة على مشكلة تدفق مختلفة على مرحلتين مختلفة ، والنتيجة تظهر باستمرار تفوق طرق الشبكة الثلاثية على نظيرتها الثنائية. أخيرًا ، تم تطبيق جميع الطرق لنمذجة مشاكل الاستخراج المحسن للنفط. تظهر النتائج أن المكاسب في الأداء من الأساليب المقترحة متسقة حتى في عمليات الاستخلاص المعزز للنفط

English Abstract

Modelling of flow and transport in porous media is essential to oil and gas production. Accurate modelling requires characterization of both fine scale and macro scale features of the reservoir. Geomodels are therefore typically too large for flow simulation and require upscaling. And while upscaling reduces cost, it is at the expense of accuracy. Different multi-mesh methods including Dual Mesh Method have been proposed over the years to battle this problem. In this work, first, we present a novel two mesh method, the extended dual mesh method EDMM which applies the novel approach of ‘directional oversampling’ to improve the downscaling and ultimately improve results. Then we developed two more novel approaches utilizing three mesh grid sizes. The extended triple mesh method ETMM and triple mesh method TMM leverage on the cost improvement from adding a third mesh grid size at the intermediate level. All three novel methods were tested on different challenging two-phase flow problems and the results consistently show the triple mesh methods outperforming their two-mesh equivalent. Finally, all the methods were applied to modelling enhanced oil recovery problems. Results show that the gains in performance from the proposed methods are consistent even in EOR processes.

Item Type: Thesis (PhD)
Subjects: Petroleum
Petroleum > Reservoir Modelling and Simulation
Department: College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor: Awotunde, Abeeb
Committee Members: Mahmoud, Mohamed and Sultan, Abdullah and Mohanty, Kishore
Depositing User: ADEDIMEJI ADEYEMI (g201703730)
Date Deposited: 09 May 2022 06:47
Last Modified: 09 May 2022 06:47
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142091