 |
ذخیره دی اکسید کربن در سازند زمین شناسی
معرفی
این مثال ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن زیرزمینی را در بخشی از سازند یوهانسن مدلسازی می‌کند. مخزن یوهانسن یک آبخوان شور در سواحل نروژ است. این مدل از یکی از مشکلات موجود در مطالعه معیار الهام گرفته شده است که در Ref. 1 . این شبیه سازی در یک دوره 50 ساله اجرا می شود. در 25 سال اول CO 2 با سرعت ثابت 15 کیلوگرم بر ثانیه تزریق می شود. در 25 سال بعدی، شبیه سازی گسترش CO2 را به دلیل گرانش و نیروهای مویرگی دنبال می کند . این مدل حاوی اطلاعاتی از مجموعه داده Johansen است که در اینجا تحت مجوز پایگاه داده باز (ODbL) در دسترس است. داده ها توسط اداره نفت نروژ (NPD)، دانشگاه برگن (UiB) و SINTEF ارائه شده است.
تعریف مدل
قسمتی از مخزن که در شبیه سازی گنجانده شده است تقریباً 9600 متر در 8900 متر است که ضخامت آن بین 90 تا 140 متر متغیر است. داده های هندسه، تخلخل و نفوذپذیری از مجموعه داده یوهانسن گرفته شده است (رجوع کنید به شماره 2 ). قسمت مورد استفاده سازند جوهانسن در شکل 1 با نموداری از توزیع تخلخل نشان داده شده است. توزیع نفوذپذیری در شکل 2 نشان داده شده است . چاه تزریق در x = 5440 m و y = 3300 m واقع شده است. کل دوره شبیه سازی 50 سال است. CO 2 برای 25 سال اول با سرعت ثابت 15 کیلوگرم بر ثانیه تزریق می شود.
شرایط اولیه برای شبیه سازی یک مخزن پر از آب نمک در توزیع فشار هیدرواستاتیک (هیدرولیک 0 متر) است. شرایط مرزی فشار عبارتند از یک سر هیدرولیک 0 متر در طرفین، و بدون جریان در مرزهای بالا و پایین. اشباع CO 2 در مرزهای جانبی 0 است. گرادیان زمین گرمایی (ثابت زمانی) 0.030 K/m با دمای 100 درجه سانتی گراد در عمق 3000 متر در نظر گرفته شده است.
چگالی و ویسکوزیته وابسته به فشار و دما CO2 فوق بحرانی با استفاده از عملکرد ترمودینامیک در COMSOL، با استفاده از معادله حالت پنگ-رابینسون و مدل Brokaw با تصحیح فشار بالا برای ویسکوزیته محاسبه می‌شود. ویسکوزیته وابسته به دما برای آب نمک به عنوان ویسکوزیته مواد آب از کتابخانه مواد COMSOL Multiphysics در نظر گرفته می شود. چگالی وابسته به فشار و دما آب نمک با استفاده از ضریب انبساط حرارتی 6·10-4 1 /K، تراکم پذیری 4·10-10 1 /Pa، و چگالی مرجع 1040 kg/m3 در 1 تقریبی شده است. · 10 5 Pa و 360 K. انحلال CO 2داخل آب نمک در این مدل در نظر گرفته نشده است.
شکل 1: تخلخل در بخشی از سازند یوهانسن که برای شبیه سازی استفاده می شود.
نفوذپذیری نسبی و فشار مویرگی توسط مدل فشار مویرگی بروکس و کوری، با آب نمک فاز خیس شدن و با پارامترهایی که در جدول 1 فهرست شده است، ارائه شده است .
ارزش | شرح |
0.2 | اشباع باقیمانده آب نمک |
0 | اشباع دی اکسید کربن باقیمانده |
10 4 Pa | فشار ورودی |
2.0 | پارامتر بروکس-کوری |
شکل 2: نفوذپذیری در بخشی از سازند یوهانسن که برای شبیه سازی استفاده می شود.
نتایج و بحث
همانطور که CO 2 تزریق می شود، شروع به پخش شدن در اطراف چاه می کند و تا مرز بالای سازند بالا می رود زیرا CO 2 تزریق شده سبک تر از آب نمک است، به عنوان مثال شکل 3 را ببینید که در آن اشباع CO 2 در نمودار نشان داده شده است. پایان مرحله تزریق در طول مرحله تزریق، ستون CO 2 کم و بیش در همه جهات پخش می شود، همانطور که در دو نمودار پایین در شکل 4 مشاهده می شود . هنگامی که تزریق متوقف می شود، ستون CO 2 بیشتر پخش می شود و همچنین شروع به حرکت به سمت راست و بالا می کند، همانطور که از بالا در شکل 4 مشاهده می شود، در مقابل شیب مرز بالای سازند، به دلیل گرانش. انتظار می رود که COاگر شبیه سازی در مدت زمان طولانی تری انجام شده باشد، 2 ستون در نهایت به مرزهای سمت راست و بالای (دوباره همانطور که از بالا مشاهده می شود) دامنه شبیه سازی خواهد رسید. نتایج برای پخش ستون CO 2 به خوبی در محدوده نتایج شبیه سازی گزارش شده در Ref. 1 .
شکل 3: اشباع CO 2 پس از 25 سال تزریق.
شکل 4: نمای بالای سازند که اشباع CO 2 را پس از 12.5 سال (پایین سمت چپ)، پس از 25 سال (پایین سمت راست)، پس از 37.5 سال (بالا سمت چپ)، و پس از 50 سال (بالا سمت راست) نشان می دهد.
منابع
1. H. Class و دیگران، “مطالعه معیار در مورد مشکلات مربوط به ذخیره سازی CO 2 در سازندهای زمین شناسی”، محاسبه. Geosci., vol. 13، شماره 4، صفحات 409-434، 2009.
2. موجود در: https://www.sintef.no/projectweb/matmora/downloads/johansen/. مجموعه داده Johansen تحت مجوز پایگاه داده باز در دسترس است: http://opendatacommons.org/licenses/odbl/1.0/ . هر گونه حقوق در محتوای فردی پایگاه داده تحت مجوز محتوای پایگاه داده مجوز دارد: http://opendatacommons.org/licenses/dbcl/1.0/ .
مسیر کتابخانه برنامه: Liquid_and_Gas_Properties_Module/Tutorials /carbon_dioxide_storage
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت انتخاب فیزیک ، جریان سیال > رسانه متخلخل و جریان زیرسطحی > جریان چند فاز در محیط متخلخل را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Time Dependent را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
دستورالعمل های زیر مقادیر پارامتر را از یک فایل وارد می کند و از عملکرد ترمودینامیک برای تنظیم یک ماده با خواص مواد لازم برای دی اکسید کربن زیر بحرانی که در سازند تزریق می شود استفاده می کند.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل carbon_dioxide_storage_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  ترمودینامیک کلیک کنید و سیستم ترمودینامیک را انتخاب کنید . |
SYSTEM را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select System بروید . |
2 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
گونه ها را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Species بروید . |
2 | در لیست گونه ها ، دی اکسید کربن (124-38-9، CO2) را انتخاب کنید . |
3 |  روی افزودن انتخاب شده کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
مدل ترمودینامیکی را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Thermodynamic Model بروید . |
2 | از لیست مدل فاز گاز ، پنگ رابینسون را انتخاب کنید . |
3 | تیک گزینه Advanced options را انتخاب کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | مدل |
ویسکوزیته گاز | بروکاو (با تصحیح فشار بالا) |
5 | روی Finish در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
سیستم گاز 1 (pp1)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions> Thermodynamics روی Gas System 1 (pp1) کلیک راست کرده و Generate Material را انتخاب کنید .
فاز را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Phase بروید . |
2 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
گونه ها را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Species بروید . |
2 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
PROPERTIES را انتخاب کنید
1 | به پنجره Select Properties بروید . |
2 | در نوار ابزار پنجره روی Next کلیک کنید . |
متریال را تعریف کنید
1 | به پنجره Define Material بروید . |
2 | از لیست نوع تابع ، Interpolation را انتخاب کنید . |
3 | از لیست حداکثر تعداد نقاط درونیابی ، Fine (2500) را انتخاب کنید . |
4 | درجه حرارت در ردیف ، High را روی 400 تنظیم کنید . |
5 | در ردیف دما ، تعداد نقاط را روی 30 تنظیم کنید . |
6 | در ردیف فشار ، Low را روی 1e5 تنظیم کنید . |
7 | در ردیف فشار ، High را روی 4e7 تنظیم کنید . |
8 | در ردیف فشار ، تعداد نقاط را روی 80 تنظیم کنید . |
9 | روی Finish در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
تعاریف
دستورالعمل های زیر توزیع دمای زمین گرمایی را تعریف می کند و توزیع تخلخل و نفوذپذیری را در سازند وارد می کند و توابع درون یابی را برای استفاده در شبیه سازی تنظیم می کند.
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
دما | (-3000[m]-z)*0.03[K/m]+100[degC] | ک | توزیع دمای زمین گرمایی |
درون یابی 1 (int1)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Interpolation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای درون یابی ، قسمت Definition را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع داده ، فایل را انتخاب کنید . |
4 |  روی Browse کلیک کنید . |
5 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل carbon_dioxide_storage_porper.csv دوبار کلیک کنید . |
6 | زیربخش توابع را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام تابع | موقعیت در پرونده |
تخلخل | 1 |
7 | قسمت Units را پیدا کنید . در جدول Function تنظیمات زیر را وارد کنید: |
تابع | واحد |
تخلخل | 1 |
8 | در جدول Argument تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
ستون 1 | متر |
ستون 2 | متر |
ستون 3 | متر |
9 | قسمت Definition را پیدا کنید .  روی Import کلیک کنید . |
10 | کادر بررسی استفاده از مختصات فضایی به عنوان آرگومان را انتخاب کنید . |
11 | از لیست Frame ، Mesh را انتخاب کنید . |
12 | کادر بررسی Reinterpolate interpolation data on computational mesh را انتخاب کنید . این اطمینان حاصل می کند که تابع درون یابی با استفاده از مقادیر کش شده در نقاط لاگرانژ روی شبکه محاسباتی ارزیابی می شود و در نتیجه ارزیابی بسیار کارآمدتری در طول محاسبه به دست می آید. |
درون یابی 2 (int2)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Interpolation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای درون یابی ، قسمت Definition را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع داده ، فایل را انتخاب کنید . |
4 |  روی Browse کلیک کنید . |
5 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل carbon_dioxide_storage_porper.csv دوبار کلیک کنید . |
6 | زیربخش توابع را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام تابع | موقعیت در پرونده |
نفوذپذیری | 2 |
7 | قسمت Units را پیدا کنید . در جدول Function تنظیمات زیر را وارد کنید: |
تابع | واحد |
نفوذپذیری | mD |
8 | در جدول Argument تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
ستون 1 | متر |
ستون 2 | متر |
ستون 3 | متر |
9 | قسمت Definition را پیدا کنید .  روی Import کلیک کنید . |
10 | کادر بررسی استفاده از مختصات فضایی به عنوان آرگومان را انتخاب کنید . |
11 | از لیست Frame ، Mesh را انتخاب کنید . |
12 | کادر بررسی Reinterpolate interpolation data on computational mesh را انتخاب کنید . |
تحلیلی 1 (an1)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Analytic را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Analytic ، density_brine را در قسمت متن نام تابع تایپ کنید . |
3 | قسمت Definition را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، rho0-rho0*alpha*(T-T0)+rho0*beta*(p-p0) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن Arguments ، T، p را تایپ کنید . |
5 | قسمت Units را پیدا کنید . در قسمت متن تابع ، kg/m^3 را تایپ کنید . |
6 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
بحث و جدل | واحد |
تی | ک |
پ | پا |
دستورالعمل های زیر یک تابع مستطیل اضافه می کنند. در چاه تزریق برای افزایش تدریجی میزان تزریق دی اکسید کربن در یک دوره 0.1 ساله و خاموش کردن آن پس از 25 سال استفاده می شود.
مستطیل 1 (راست1)
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Functions کلیک کنید و Local>Rectangle را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Parameters را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Lower limit 0.05 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Upper limit 25 را تایپ کنید . |
هندسه 1
دستورالعمل های زیر هندسه سازند یوهانسن را وارد می کنند و یک لبه در موقعیت چاه تزریق ایجاد می کنند. در اطراف چاه یک بلوک برای اهداف مشبک سازی ایجاد می شود.
واردات 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل carbon_dioxide_storage.mphbin دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
بخش خط 1 (ls1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  More Primitives کلیک کنید و Line Segment را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای بخش خط ، بخش Starting Point را پیدا کنید . |
3 | از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن x ، x_well را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y ، y_well را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -3200 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Endpoint را پیدا کنید . از لیست Specify ، Coordinates را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن x ، x_well را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن y ، y_well را تایپ کنید . |
10 | در قسمت متن z ، -2500 را تایپ کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Block کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 100 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 100 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 500 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، x_well-50 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن y ، y_well-50 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، -3200 را تایپ کنید . |
اشیاء پارتیشن 1 (par1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Objects را انتخاب کنید . |
2 | فقط اشیاء blk1 و ls1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای اشیاء پارتیشن ، قسمت اشیاء پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء ابزار را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .  |
5 | فقط شی imp1 را انتخاب کنید. |
6 | چک باکس Keep tool objects را انتخاب کنید . |
حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی par1(1) فقط دامنه های 1 و 3 را انتخاب کنید. |
حذف نهادهای 2 (del2)
1 | روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | در شیء par1(2) ، فقط لبه های 1 و 3 را انتخاب کنید. |
لبه های پارتیشن 1 (pare1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و لبه های پارتیشن را انتخاب کنید . |
2 | در شی del2 ، فقط لبه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لبه های پارتیشن ، قسمت موقعیت ها را پیدا کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
پارامترهای طول قوس نسبی |
0.25 |
0.75 |
حذف نهادهای 3 (del3)
1 | روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | در شی pare1 ، فقط لبه‌های 1 و 3 را انتخاب کنید. |
5 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Water, liquid را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
انتقال فاز در محیط متخلخل (PHTR)
1 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
2 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Advanced Physics Options انتخاب کنید . |
3 | روی OK کلیک کنید . |
4 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Phase Transport in Porous Media (phtr) کلیک کنید . |
5 | در پنجره تنظیمات برای انتقال فاز در رسانه متخلخل ، قسمت جلوه‌های گرانشی را پیدا کنید . |
6 | چک باکس Include gravity را انتخاب کنید . |
7 | کلیک کنید تا قسمت Quadrature Settings گسترش یابد . تیک گزینه Use automatic quadrature settings را پاک کنید . |
8 | در فیلد متنی دستور ادغام ، 4 را تایپ کنید . این امر ترتیب ادغام پیش فرض را افزایش می دهد تا ارزیابی دقیق تری از ضرایب غیر خطی در معادلات را تضمین کند. |
خواص انتقال فاز و متخلخل رسانه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Phase Transport in Porous Media (phtr) روی Phase and Porous Media Transport Properties 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی‌های انتقال رسانه فاز و متخلخل ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | از لیست T ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Temp را تایپ کنید . |
4 | بخش فشار مویرگی را پیدا کنید . از لیست مدل فشار مویرگی ، بروکس و کوری را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن p ec ، pc_e را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن λ p ، لامبدا را تایپ کنید . |
7 | قسمت Phase 1 Properties را پیدا کنید . از لیست Fluid s1 ، Water, liquid (mat1) را انتخاب کنید . |
8 | قسمت Phase 2 Properties را پیدا کنید . از لیست Fluid s2 ، گاز: کربن دی اکسید(1) 1 (pp1mat1) را انتخاب کنید . |
9 | قسمت Phase 1 Properties را پیدا کنید . از لیست ρ s1 ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، density_brine(Temp,dl.pA) را تایپ کنید . |
10 | در فیلد متنی s rs1 ، s0_b را تایپ کنید . |
کسری جلدی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Volume Fraction را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 2، 5، 12، 14، 21 و 23-25 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای کسر حجمی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
4 |  روی ایجاد انتخاب کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Create Selection ، Sides را در قسمت متن Selection name تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره تنظیمات Volume Fraction ، بخش Volume Fraction را پیدا کنید . |
8 | کادر Phase s2 را انتخاب کنید . |
قانون دارسی (DL)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش 1 (comp1) روی قانون دارسی (dl) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات قانون دارسی ، بخش جلوه های گرانشی را پیدا کنید . |
3 | چک باکس Include gravity را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Discretization کلیک کنید . از لیست فشار ، خطی را انتخاب کنید . جابجایی به ترتیب عناصر پایین تر، تعداد درجات آزادی را کاهش می دهد تا شبیه سازی از نظر محاسباتی کارآمدتر شود. از آنجایی که مش استفاده شده کاملاً خوب است، این دقت را به میزان قابل توجهی کاهش نمی دهد. |
ماتریس متخلخل 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Darcy’s Law (dl)> Porous Medium 1 روی Porous Matrix 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ماتریس متخلخل ، بخش ویژگی های ماتریس را پیدا کنید . |
3 | از لیست ε p ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، تخلخل را تایپ کنید . |
4 | از لیست κ ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، نفوذپذیری را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Darcy’s Law (dl) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Hydraulic head کلیک کنید . |
سر هیدرولیک 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Hydraulic Head را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای سر هیدرولیک ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Sides را انتخاب کنید . |
چند فیزیک
چاه 1 (wellmpe1)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics Couplings کلیک کنید و Edge>Well را انتخاب کنید . |
2 | فقط Edge 38 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Well ، بخش چاه را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی M 0 ، r_injection*rect1(t/1[a]) را تایپ کنید . |
5 | قسمت فاز 2 را پیدا کنید . در قسمت متنی M 0,s2 ، r_injection*rect1(t/1[a]) را تایپ کنید . |
مش 1
مثلثی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید .
Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید .اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از فهرست Calibrate for ، Fluid dynamics را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
5 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت حداکثر اندازه عنصر ، 120 را تایپ کنید . |
مثلثی رایگان 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Triangular 1 کلیک کنید . |
2 | فقط مرزهای 4، 8، 9، 11، 13 و 19 را انتخاب کنید. |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی Number of Elements ، عدد 9 را تایپ کنید . |
لبه 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Edge را انتخاب کنید . |
2 | فقط Edge 38 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
روی Edge 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید .
چهار وجهی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Tetrahedral کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای چهار وجهی رایگان ، برای گسترش بخش هندسه مقیاس کلیک کنید . |
3 | در قسمت متنی با مقیاس جهت z ، عدد 10 را تایپ کنید . |
سایز 1
1 | روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . از لیست Predefined ، Finer را انتخاب کنید . |
6 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه 1
مرحله 1: وابسته به زمان
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Time Dependent کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد زمان ، یک را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی زمان خروجی ، range(0,2.5,50) را تایپ کنید . |
5 | از لیست Tolerance ، User controlled را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متنی Relative tolerance ، 0.001 را تایپ کنید . |
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Dependent Variables 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای متغیرهای وابسته ، بخش Scaling را پیدا کنید . |
4 | از لیست روش ، مقدار اولیه مبتنی بر را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، گره Study 1>Solver Configurations>Solution 1 (sol1)>Time-Dependent Solver 1 را گسترش دهید ، سپس روی Fully Coupled 1 کلیک کنید . |
6 | در پنجره Settings for Fully Coupled ، برای گسترش بخش Method and Termination کلیک کنید . |
7 | از لیست به‌روزرسانی Jacobian ، Minimal را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متنی Tolerance factor 0.5 را تایپ کنید . |
9 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
تعاریف
از آنجایی که هندسه سازند در جهت عمودی نازک است، دریافت یک برداشت خوب از توزیع نتایج در جهت z در نمودارها می تواند دشوار باشد. دستورالعمل‌های زیر تنظیمات نمایش را به گونه‌ای تغییر می‌دهند که نمودارها در جهت عمودی مقیاس شوند تا برداشت بهتری از نتایج حاصل شود.
دوربین
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions>View 1 را گسترش دهید ، سپس روی Camera کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دوربین ، بخش دوربین را پیدا کنید . |
3 | از فهرست نمایش مقیاس ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متنی در مقیاس z ، 5 را تایپ کنید . |
یک طرح جدید برای تخلخل ایجاد کنید.
نتایج
تخلخل
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Porosity را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
کانتور 1
1 | روی Porosity کلیک راست کرده و Contour را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Contour ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، تخلخل را تایپ کنید . |
4 | قسمت Levels را پیدا کنید . در قسمت متنی مجموع سطوح ، 10 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست نوع Contour ، پر شده را انتخاب کنید . |
تخلخل
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porosity کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، Porosity را تایپ کنید . |
5 | قسمت متنی شاخص پارامتر را پاک کنید . |
6 | در نوار ابزار Porosity ، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
دستورالعمل های قبلی نمودار تخلخل را همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ایجاد کرد . نمودار در شکل 2 را با جایگزین کردن عبارت در قسمت متن Expression با نفوذپذیری دوباره تولید کنید .
دستورالعمل های زیر نمودارهای شکل 3 و شکل 4 را ایجاد می کنند .
برش هواپیما 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets کلیک راست کرده و Cut Plane را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Cut Plane ، قسمت Plane Data را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن مختصات x ، 6000 را تایپ کنید . |
5 | کادر بررسی صفحات موازی اضافی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متنی Distance ، range(-6000,500,9000) را تایپ کنید . |
اشباع CO2
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، CO2 Saturation را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Time (a) 25 را انتخاب کنید . |
کانتور 1
1 | روی CO2 Saturation کلیک راست کرده و Contour را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Contour ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Cut Plane 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست پارامترهای راه حل ، از والدین را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت متن Expression ، s2 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Levels را پیدا کنید . در فیلد متنی مجموع سطوح ، 5 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست نوع Contour ، پر شده را انتخاب کنید . |
8 | در نوار ابزار پنجره Graphics ،  در کنار  Scene Light کلیک کنید ، سپس Ambient Occlusion را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار اشباع CO2 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سطح 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Surface را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 4، 9، 13 و 19 را انتخاب کنید. |
گروه طرح دو بعدی 7
در نوار ابزار نتایج ، روی 2D Plot Group کلیک کنید .
2D Plot Group کلیک کنید .سطح 1
1 | روی 2D Plot Group 7 کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، s2 را تایپ کنید . |
اشباع CO2، نمای بالا
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی 2D Plot Group 7 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، CO2 Saturation، نمای بالا را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Time (a) 12.5 را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
6 | قسمت متنی شاخص پارامتر را پاک کنید . |
7 | در قسمت متن عنوان ، CO2 saturation را تایپ کنید . |
8 | برای گسترش بخش Plot Array کلیک کنید . تیک گزینه Enable را انتخاب کنید . |
9 | از لیست شکل آرایه ، مربع را انتخاب کنید . |
سطح 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results>Co2 Saturation، Top View روی Surface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Time (a) 25 را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Surface 1 را انتخاب کنید . |
سطح 3
1 | روی Surface 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست زمان (a) 37.5 را انتخاب کنید . |
سطح 4
1 | روی Surface 3 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، روی  Plot Last کلیک کنید . |
3 |  روی دکمه Show Grid در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار اشباع CO2، نمای بالا ، روی  Plot کلیک کنید . |
