چکیده: شبیه‌سازی مخزن هنر ترکیب فیزیک، ریاضیات، مهندسی مخزن و برنامه‌ریزی رایانه‌ای برای توسعه ابزاری جهت پیش‌بینی عملکرد مخزن هیدروکربنی، تحت شرایط عملیاتی مختلف است. ضرورت بهینه‌سازی روش‌های برداشت نفت، جهت به دست آوردن پیش‌بینی‌های عملکرد مخزن هیدروکربنی و همچنین افزایش بازده مخازن تحت شرایط عملیاتی مختلف هست و از این حقیقت سرچشمه می‌گیرد که در پروژه بازیافت هیدروکربن که ممکن است سرمایه‌گذاری صدها میلیون دلاری را درگیر کند، خطر مرتبط با استفاده از بهترین روش برای نتیجه مطلوب باید ارزیابی و به حداقل رسانده شود. رویکرد اصلی این تحقیق، انجام یک مرحله بهینه‌سازی در یک مدل شبیه‌سازی شده است که هدف اصلی آن، یافتن مطلوب‌ترین مدل استاتیک شبیه‌سازی شده برای بهبود میزان تولید نفت با ترکیبی از روش‌های شبیه‌سازی استاتیک و دینامیک مخزن در فرایند تزریق آب است. در این تحقیق ابتدا داده‌های مصنوعی تخلخل، تراوایی، اشباع نفت و گرانروی به صورت نرمال و تصادفی توسط نرم‌افزار متلب تولید شدند. در مرحله دوم از داده‌های مصنوعی تولید شده برای شبیه‌سازی زمین آماری استفاده شد. روش به کار برده شده برای شبیه‌سازی استاتیک محدوده، شبیه‌سازی گوسی متوالی (SGS) است که توسط نرم‌افزار SGeMS پیاده سازی شد؛ و از هر کدام از چهار پارامتر استاتیکی تخلخل، تراوایی، اشباع آب و گرانروی نفت، 100 تحقق به دست آمد. تحقق‌های حاصل از SGS به صورت تصادفی در مدل دینامیکی وارد شده و میزان فشار را در هر یک از بلوک-های مخزن در حال تولید به دست آورده و با مقایسه فشارهای به دست آمده با مقدار ثابت 4000 Psi میزان مجموع مجذورخطا (SSE) محاسبه شد، بعد از آن با فرض ثابت نگه داشتن سه تحقق، تحقق جدیدی از تراوایی به صورت تصادفی وارد مدل شد، حال اگر خطای به دست آمده نسبت به خطای مدلی که پیش‌تر به دست آمده بود بزرگ‌تر باشد، به ترتیب تحقق‌های دیگر تراوایی فراخوانی می شوند و در غیر این صورت مدل بهینه را جایگزین قبلی کرده و به سراغ تحقق‌های دیگر برود این روند تا جایی ادامه خواهد یافت که بهینه‌ترین تحقق برای تراوایی به دست آید و در نهایت با فرض ثابت نگه داشتن این تحقق مطلوب، همین سیر برای تخلخل و اشباع نفت و گرانروی انجام گیرد تا درنهایت مطلوب‌ترین پاسخ ممکن به دست آید. مدل دینامیک مخزن توسط معادلات جریان تک فازی سیال به طور جزئی تراکم پذیر در سه بعد و روش تقریب تفاضل متناهی به معادلات جریان خطی در نرم‌افزار پایتون کد نویسی شده است. در نهایت با یک مدل استاتیک قابل اعتماد، می توان محل‌های مختلفی را برای طراحی چاه‌های تزریق و تولید نفت، مناطق بالقوه چاه‌های هوشمند، یا بهینه‌سازی مدیریت یک مخزن بررسی کرد که منجر به کاهش هزینه‌ها و در عین حال افزایش تولید نفت می‌شود.