en fr Modeling two phase flows in fractured reservoir by a hierarchical approach Simulation des transferts diphasiques en réservoir fracturé par une approche hiérarchique Report as inadecuate




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1 IFPEN - IFP Energies nouvelles

Abstract : In order to carry-out two phase flow simulations within naturally fractured reservoirs, using DFM models results in huge computational costs. Using dual medium models is one of the available alternative solutions. These models require identifying the equivalent bloc dimensions and upscaling single phase and two phase flow parameters. Available upcaling methods related to single phase parameters reached maturity. Otherwise, upscaling two phase flow parameters is still an open research topic requiring identifying the type of the forces controlling flow in the fractured reservoir gravity, capillary forces, and viscous forces. During this PhD work, mathematical and numerical models related to DFM and dual medium simulations were explored. A study of the state of the art related to upscaling methods was done. A new and original method allowing determining the dual medium equivalent bloc dimensions OBS method was settled down. A dimensional analysis aiming at identifying the type of the forces controlling matrix-fracture exchanges capillarity, viscous forces in a water-oil two phase flow within naturally fractured reservoirs without gravity was settled down. The derived capillary number was tested. Finally, an equivalent two phase flow parameters upscaling workflow was also settled down. This workflow treats the particular case of a two phase flow in naturally fractured reservoirs with an heterogeneous matrix medium in a context of matrix-fracture exchanges ruled by viscous forces.

Résumé : Pour effectuer des simulations d-écoulement diphasique dans les réservoirs fracturés, l-usage des modèles DFM entraîne des temps de calculs exorbitants. L-une des solutions envisageables est le recours aux modèles double milieu. Ces modèles nécessitent la détermination des dimensions du bloc équivalent et la mise à l-échelle des paramètres d-écoulement monophasique et diphasique. Concernant les paramètres d-écoulement monophasique, des méthodes de mise à l-échelle existantes ont déjà fait leur preuve. En contrepartie la mise à l-échelle des paramètres d-écoulement diphasique reste un sujet ouvert nécessitant l-identification de la nature des forces capillaires, gravitaires ou visqueuses contrôlant l-écoulement dans le réservoir. Dans le cadre de cette thèse, les formulations mathématiques et les modèles numériques liées à la simulation de type DFM et double milieu ont été explorés. Une étude bibliographique portant sur les méthodes existantes de mise à l-échelle a été développée. Une nouvelle méthode de détermination des dimensions du bloc équivalent méthode OBS a été mise en place. Une analyse dimensionnelle servant à identifier la nature des échanges matrice-fractures capillaire ou visqueuses lors d-un écoulement diphasique eau-huile, sans gravité, a été mise en place. Le nombre capillaire dérivé a été testé. Enfin, une méthodologie de mise l-échelle des paramètres équivalents double milieu a été mise en place. Cette méthodologie traite le cas d-un écoulement diphasique dans les réservoirs fracturés ayant un milieu matriciel hétérogène dans un contexte d-échanges matrice-fractures dominés par les effets visqueux.

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Keywords : Dual medium Two phase flow Fractured reservoirs

Mots-clés : Réservoir fracturé Écoulement diphasique Double milieu Mise à l-échelle Analyse dimensionnelle Taille de bloc





Author: Chahir Jerbi -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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