Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analyzing fuid fow characteristics in a dual porosity reservoir with an elastic outer boundary

Kim Song Chol, Han Chol Gwang, Rim Myong Won, Kim Ju Song, Ryang Myong Jun

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 5

1843--1853

EN

When we develop petroleum and natural gas reservoirs, we can see a lot of dual-porosity reservoirs with both pores and fractures. Many researchers have studied characteristics of fluid flow in dual-porosity reservoirs with the ideal outer boundary (infinite boundary, closed boundary or constant pressure boundary) but nobody has considered dual-porosity model with the elastic outer boundary (EOB) reflecting the real condition. So there could be large errors in analyzing well-test data for dual-porosity model. In this paper, we establish a percolation model for dual-porosity reservoirs with the EOB and consider the skin factor and wellbore storage. And we obtain its solution in Laplace space by introducing the effective well radius and applying the Laplace transformation. An approximation in Laplace space is also derived by using an asymptotic formula of I0(x) and I1(x). By using Stehfest numerical inversion of Laplace transformation, the solution in the real space is obtained. We compare this model to homogeneous model with the EOB and conventional dual-porosity model, respectively. Comparison results show that the conventional outer boundary conditions are three special cases of the EOB and homogeneous model with the EOB is a special case of dual-porosity model with the EOB. Flow characteristics are analyzed and it is shown that the EOB affects analysis of well-test data through simulation. This study may improve the accuracy of well-test analysis for dual-porosity reservoir.

2

Response of thermoelastic microbeam with double porosity structure due to pulsed laser heating

Kumar Rajneesh, Vohra Richa

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 23, nr 1

76--85

EN

The present investigation is concerned with vibration phenomenon of a homogeneous, isotropic thermoelastic microbeam with double porosity (TDP) structure induced by pulsed laser heating, in the context of Lord-Shulman theory of thermoelasticity with one relaxation time. Laplace transform technique has been applied to obtain the expressions for lateral deflection, axial stress, axial displacement, volume fraction field, and temperature distribution. The resulting quantities are recovered in the physical domain by a numerical inversion technique. Variations of axial displacement, axial stress, lateral deflection, volume fraction field, and temperature distribution with axial distance are depicted graphically to show the effect of porosity and laser intensity parameter. Some particular cases are also deduced.

3

Elastodynamic problem for an infinite body having a spherical cavity in the theory of thermoelasticity with double porosity

Kumar M. R., Vohra R.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 21, nr 2

267--289

EN

The present investigation is concerned with homogeneous, isotropic infinite double porous thermoelastic body with a spherical cavity subjected to ramp type mechanical/thermal source in the context of Lord-Shulman theory of thermoelasticity [1] with one relaxation time. Laplace transform technique has been used to obtain the expressions for radial stress, hoop stress, equilibrated stresses and temperature distribution. A numerical inversion technique has been applied to recover the resulting quantities in the physical domain. The components of stress and temperature distribution are depicted graphically to show the effect of porosity and relaxation time parameters. Some particular cases are also deduced from the present investigation.

4

Effect of Hall Current and Thermal Relaxation Time on Thermoelastic Materials with Double Porosity Structure by Using State Space Approach

Kumar R. M., Vohra R.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 4

425--449

EN

The present investigation is concerned with one dimensional problem in a homogeneous, isotropic thermoelastic medium with double porosity in the presence of Hall current subjected to thermomechanical sources. Thermoelastic theory with one relaxation time developed by Lord-Shulman [2] has been used to solve the problem. A state space approach has been applied to investigate the problem. As an application of the approach, normal force and thermal source have been taken to illustrate the utility of the approach. The expressions for the components of normal stress, equilibrated stress and the temperature change are obtained in the frequency domain and computed numerically. Numerical simulation is prepared for these quantities. The effect of Hall current and thermal relaxation time are depicted graphically on the resulting quantities for a specific model. Some particular cases of interest are also deduced from the present investigation.

5

Experimental evidence of the double-porosity effects in geomaterials

Ngoc T.D, Lewandowska J., Bertin H.

Acta Geophysica

|

2014

|

Vol. 62, no. 3

642--655

EN

Double-porosity is an important characteristic of microstructure in a large range of geomaterials. It designs porous media with connected fissures/fractures or aggregated soils. The origin of double-porosity can be natural or/and it can result from mechanical, chemical or biological damage. The presence of double-porosity can significantly affect the behaviour of geomaterials. In this paper we provide an experimental evidence of the double-porosity effects by performing laboratory experiments. Series of tracer dispersion experiments (in saturated and unsaturated steady-state water flow conditions) in a physical model of double-porosity geomaterial were carried out. For the comparative purposes, experiments of the same type were also performed in a singleporosity model medium. The results clearly showed that the doubleporosity microstructure leads to the non-Fickian behaviour of the tracer (early breakthrough and long tail) in both saturated and unsaturated cases.

6

Laboratoryjna metoda identyfikacji podwójnej przepuszczalności hydraulicznej na podstawie testu PARAMEX

Wolny F., Kaczmarek M., Marciniak M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 451 Hydrogeologia z. 13

235--245

PL

Podczas badań terenowych, w trakcie wykonywania testu PARAMEX, odnotowano przypadki odstępstwa krzywych ruchu zwierciadła wody od wykładniczego charakteru. Zaobserwowany przypadek ruchu zwierciadła wody określono jako dwuwykładniczy i postawiono hipotezę, że za dwuwykładniczy charakter ruchu zwierciadła wody może odpowiadać podwójna przepuszczalność hydrauliczna zafiltrowanych utworów. W referacie przeanalizowano możliwości identyfikacji parametrów podwójnej przepuszczalności hydraulicznej utworów wodonośnych na podstawie testu PARAMEX. Zaprojektowano i uruchomiono model laboratoryjny, składający się z trzech pionowych kolumn połączonych poziomą rurą. Model ten, ze względu na kształt i układ połączeń kolumn, nazwano W-rurką. Po zamknięciu jednego z zaworów odcinających, kolumna zewnętrzna i środkowa tworzyły U-rurkę, w której można było oznaczyć współczynnik filtracji jednej próbki gruntu metodą stałogradientową. Opracowano model matematyczny ruchu zwierciadła wody do laboratoryjnej symulacji testu PARAMEX. Model wyprowadzono z równań zachowania masy i rozwiązano metodami optymalizacyjnymi w środowisku obliczeniowym MATLAB. Wykorzystując model matematyczny rozwiązano zagadnienie odwrotne, poprzez wyznaczenie obu wartości współczynników filtracji na podstawie zarejestrowanej doświadczalnie dwuwykładniczej krzywej ruchu zwierciadła wody w kolumnie środkowej. Uzyskane wartości współczynników filtracji porównano ze współczynnikami uzyskanymi metodą stałogradientową. Przeprowadzone eksperymenty i obliczenia pozwoliły pozytywie ocenić przydatność modelu matematycznego do identyfikacji parametrów podwójnej przepuszczalności hydraulicznej na podstawie testu PARAMEX.

EN

During some PARAMEX field tests an unusual rate-of-rise curve was observed. This curve clearly differed from the exponential curve normally registered during such tests. The atypical curve indicates a faster than usual water level rise during the first stage of the test and a slower rise during the last stage. This type of rise is bi-exponential. Based on the documentation of the analysed piezometers, it should be assumed that this type of water level movement is caused by the dual-permeability of the geological formations surrounding the screened zone. In this paper, the possibility to identify the parameters of such formations using a PARAMEX test is analysed. A model capable of simulating PARAMEX tests in a dual-permeability formation was constructed. Because of the model’s shape, the conducted tests were called “W-tube” tests. Water valves at the bottom of the outward columns allowed cutting water flow and therefore registering “U-tube” tests. During these tests, the hydraulic conductivity of a single groundwater formation sample was determined using constant head permeability measurements. A mathematical model of water flow during the laboratory simulation of the PARAMEX test was created. This model allowed interpreting the results laboratory tests: a pair of hydraulic conductivity values was calculated based on the experimentally registered bi-exponential curve. The obtained values of hydraulic conductivity were compared to the values determined during the constant head permeability tests. The mathematical model proved to be adequate for identifying the parameters of dual-permeability based on a PARAMEX test.

7

Theoretical and laboratory investigations on oil displacement from the rock matrix under capillary forces

Liszka K., Stopa J.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 4

543-553

EN

The paper contains two parts. The theoretical basis for the process of oil displacement through the water from the fractured porous medium, due to capillary forces, has been discussed in the part No. 1. The functional equation describing the relative water content increase in the fractured rock matrix, surrounded by the water layer, has also been introduced. This may reflect the actual reservoir conditions, if a fractured oil reservoir is flooded with water, at the moment when the rock matrix porous block has already been surrounded by the water forced in as a result if shifting of watering front in the fractures system. The impact of particular parameters of this process on its performance has also been determined. This equation is non-linear, and may be solved using numerical methods, in general case. The analytical solution may be arrived at when the constant value of the mass exchange coefficients has been assumed, as well as simple geometry, such as spherical geometry and process symmetry. Having assumed as above, the analytical solution has been arrived at and compared with a numerical solution. Taking into consideration the assumptions, the error committed has been slight, in order of few percent. The results of the theoretical contemplations have been compared with laboratory experiments' results, in the second part of the paper. The detailed description of performed research and its methodology have been given. The experiments have confirmed theoretical results.

PL

Zjawisko wnikania wody do przestrzeni porowych wypełnionych ropą pod wpływem sił kapilarnych jest istotnym czynnikiem wpływającym na efektywność nawadniania złóż ropy, zwłaszcza w przypadku, gdy skalą zbiornikową jest skała porowato-szczelinowata. Z punktu widzenia hydromechaniki złoże takie składa się z systemu spękań i szczelin oraz bloków ośrodka porowatego przepuszczalności wielokrotnie mniejszej od systemu szczelin. Bloki te noszą nazwę matrycy skalnej. Front wypierania ropy przez wodę przemieszcza się przede wszystkim (szybciej) w systemie szczelin, następnie zaś następuje proces wymiany masy pomiędzy szczelinami a porami matrycy skalnej. Według modeli znanych z literatury, np. Greenkorn (1983), M a r 1 e (1981), wypieranie ropy przez wodę następuje pod wpływem sił kapilarnych. W niedawno opublikowanej pracy Zhang X. i Morrow N. R. (1996) wykazali na podstawie prób laboratoryjnych, że przebieg procesu kapilarnego wypierania ropy przez wodę zależny jest od kształtu próbki, warunków brzegowych w czasie eksperymentu, stosunku lepkości cieczy, napięcia powierzchniowego na granicy ropa-woda oraz przepuszczalności względnych i przepuszczalności absolutnej. Interpretacja wyników laboratoryjnych jest jednak utrudniona, gdyż model matematyczny procesu jest silnie nieliniowy. W niniejszej pracy rozważono pojedynczy blok matrycy ośrodka porowatego o podwójnej porowatości i przepuszczalności. Blok ten nasycony jest cieczą węglowodorową (ropą lub naftą), zaś jego powierzchnia boczna znajduje się w kontakcie z wodą, która jest cieczą wypierającą. Przy założeniu, że ciśnienie kapilarne jest jedynym czynnikiem powodującym wypieranie ropy otrzymano równanie (22) opisujące względny przyrost nasycenia wodą bloku matrycy w czasie trwania procesu wypierania. W równaniu tym występuje współczynnik dyfuzji D określony wzorem (14). Określono wpływ poszczególnych parametrów tego procesu na jego przebieg. Równanie (22) jest nieliniowe i w ogólnym przypadku może być rozwiązane metodami numerycznymi. Rozwiązanie analityczne może być znalezione przy przyjęciu stałego współczynnika dyfuzji i prostych geometrii i symetrii procesu. Po przyjęciu takich założeń otrzymano rozwiązanie analityczne i porównano je z numerycznym. Jak widać z wykresu na rys. 3 różnica otrzymanych wyników jest niewielka. Wynik otrzymany na drodze rozważań teoretycznych porównano następnie z wynikami badań laboratoryjnych wymienionego zagadnienia. Podano szczegółową metodykę przeprowadzonych badań. Ich wyniki potwierdziły słuszność rozważań teoretycznych. Wyniki pomiarów oraz dopasowanie krzywych teoretycznych do danych pomiarowych pokazano na rys. 4 i 5.