One of the critical issues today for direct simulations of two-phase flow in digital rock images is represented by computational efficiency. The present thesis aims to test the sensitivity of 2D direct simulation results to mesh and boundary conditions in order to efficiently allocate computational resources. The numerical model interFoam, implemented in the open-source Open- FOAM toolkit, is adopted. Governing equations are discretized following a Finite Volume approach, while a mass-conservative Volume-Of-Fluid method is used to capture the location of the two-phase interfaces. Capillary forces are computed employing Continuum Surface Force method. The mesh is automatically generated by the OpenFOAM utility snappyHexMesh. Two-phase flow simulations are performed on a simplifi ed 2D porous medium, varying mesh refi nement and points of injection at the inlet. The experimental Steady-State technique is employed to estimate imbibition relative permeabilities. Results are interpreted through empirical two-phase relative permeability models (i.e., Corey, Chieirici, and LET). Based on these models, permeability curves are built and statistically analyzed to provide a measure of sensitivity. Our results highlight that the most sensitive points in relative permeability curves are at extreme values of saturation, suggesting that computational resources should be concentrated on the simulations that permit to assess relative permeability extreme values.

Una delle maggiori criticità, ad oggi, delle simulazioni numeriche dirette di flussi bifase in immagini digitali di rocce è rappresentata dall'efficienza computazionale. La presente tesi mira a testare la sensibilità dei risultati di simulazioni 2D alla mesh e alle condizioni al contorno, al fi ne di allocare in modo efficiente le risorse di calcolo. Il modello numerico adottato è interFoam, implementato nel toolbox open-source OpenFOAM. Le equazioni di governo sono discretizzate seguendo il metodo ai volumi finiti, mentre il metodo Volume-Of-Fluid è utilizzato per catturare la posizione delle interfacce. Le forze capillari sono calcolate impiegando il metodo Continuum Surface Force. La mesh è generata automaticamente dalla utility snappyHexMesh. Le simulazioni bifase sono eseguite in un mezzo poroso 2D semplifi cato, facendo variare il raffinamento della mesh e i punti di iniezione all'ingresso. La tecnica sperimentale Steady-State è impiegata per la stima delle permeabilità relative di imbibizione. I risultati sono interpretati attraverso modelli empirici (ovvero, Corey, Chierici e LET). Basandosi su questi modelli, vengono costruite curve di permeabilità analizzate poi statisticamente per fornire una misura di sensibilità. I nostri risultati evidenziano che i punti più sensibili nelle curve di permeabilità si trovano a valori estremi di saturazione, suggerendo che le risorse di calcolo dovrebbero essere concentrate su quelle simulazioni che permettono di stimare i valori estremi di permeabilità.