تخمین نفوذپذیری ذاتی محیط متخلخل فرکتالی با روش مونت کارلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار/دانشگاه خوارزمی

2 دانشگاه خوارزمی

10.22034/hydro.2016.4999

چکیده

محیط متخلخل مانند آبخوان آب زیرزمینی و یا مخازن گاز و نفت دارای ناهنگنی های زیادی هستند, مدلسازی جریان و انتقال در چنین محیط هایی بستگی به بررسی دقیق خواص محیط متخلخل دارد. در این تحقیق نفوذپذیری محیط متخلخل فرکتالی با استفاده از روش مونته کارلو شبیه سازی و تخمین زده شده است. بدین منظور با استفاده از نتایج و اندازه گیری های مطالعات قبلی برروی چند نمونه ماسه سنگ مانند تخلخل، بعد فرکتالی، حد بالایی خاصیت فرکتالی و نفوذپذیری ذاتی، با استفاده مدل احتمالاتی مونته کارلو یک سری اعداد تصادفی و رندوم بین 0 تا 1 تولید و اندازه قطر منافذ تعیین گردید. نهایتا مقدار نفوذپذیری برای نمونه های ماسه سنگ شبیه سازی و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که مدل شبیه سازی مونته کارلو بدون نیاز به ضرایب تجربی، گسسته سازی مکانی و تنها با تعیین چند پارامتر مورد نیاز در آزمایشگاه، بخوبی قادر به شبیه سازی نفوذپذیری محیط متخلخل فرکتالی می باشد.
مقادیر اندازه گیری شده نفوذپذیری و محاسبه شده با همبستگی 83 درصد بر هم منطبق می باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Prediction of permeability of fractal porous media using Monte Carlo simulation

نویسندگان [English]

  • Mohammad Nakhaei 1
  • Majid Altai Dadgar 2
2 Kharazmi University
چکیده [English]

Porous media such as groundwater aquifers, oil and gas reservoirs have a large amount of heterogeneity. Modeling of flow and transport in such environments is based on a survey of the properties of porous media. In this paper, fractal permeability of porous media has been estimated using the Monte Carlo simulation. Using the results of previous studies and measurements on several sandstone samples, such as porosity, fractal dimension, fractal property and intrinsic permeability, using a Monte Carlo probabilistic model and a set of random numbers between 0 and 1 and pore diameter measurement, the sandstone permeability was determined. Finally the simulated and measured values of samples sandstone permeability were compared. Monte Carlo simulation results show that without any need for empirical coefficients, domain discretization with only a few laboratories measured parameters one can reasonably determine the fractal permeability of porous media. Measured and calculated permeability correlations are matched 83 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Porous media
  • Permeability
  • Monte Carlo
  • Fractal dimension