Моделирование движения двухфазной жидкости в пластах при изменяющейся структуре порового пространства

• Автор: Никифоров, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 329 с. : ил.

ГЛАВА 1. Состояние проблемы движения жидкостей в пластах при изменяющейся структуре порового пространства. Постановка задачи двухфазной фильтрации с взаимодействующими примесями
1.1. Состояние проблемы
1.2 Законы сохранения
1.3 Функция распределения пор по размерам
1.4 Функция распределения частиц по размерам
1.5 Проницаемость
1.6 Сужение поровых каналов
1.7 Связь между скоростью фильтрации и средней скоростью жидкости в капилляре при двухфазном течении
1.8 Блокирование пор
1.9 Интенсивности массообмена
1.10 Состав частиц в потоке
1.11 Потери энергии на преодоление сил вязкого трения
1.12 О постановке задач оптимизации нефтедобычи
1.13 Основные результаты
ГЛАВА 2. Метод конечных элементов в задачах двухфазной фильтрации
2.1 Двухфазная фильтрация без примесей
2.2 Конечноэлементный метод контрольных
2.3 Об одном методе контрольных объемов
2.4 Численные результаты
2.4.1. Течение от нагнетательной скважины
2.4.2. Течение к добывающей скважине
2.4.3 Элемент симметрии пятиточечной системы заводнения
2.4.3.1. Однородный пласт
2.4.3.2. Неоднородный пласт
2.5 Основные результаты
ГЛАВА 3. Фильтрация в глиносодержащих пластах
3.1. Математическая модель
3.2. Преобразования системы уравнений
3.3 Численная реализация
3.4. Примеры расчетов
3.4.1. Течение между двумя галереями
3.4.2. Прямоугольный фрагмент пласта
3.4.3. Элемент симметрии пятиточечной системы заводнения
3.5 Основные результаты
ГЛАВА 4. Перенос дисперсных частиц фильтрационным потоком
4.1. Однофазный поток
4.1.1. Законы сохранения
4.1.2. Функция распределения пор по размерам
4.1.3. Функция распределения частиц по размерам
4.1.4. Сужение порового канала
4.1.5. Связь между скоростью фильтрации и средней скоростью жидкости в капилляре при однофазном течении
4.1.6. Блокирование пор
4.1.7. Интенсивности массообмена
4.1.8. Состав частиц в потоке
4.1.9. Конечно-элементная аппроксимация задач относительно функций распределения пор и частиц по размерам
4.1.10. Результаты расчетов
4.2. Двухфазный поток '
4.2.1. Законы сохранения
4.2.2. Функция распределения пор по размерам
4.2.3. Интенсивности массообмена
4.2.4. Численная реализация
4.2.5. Результаты расчетов
4.3. Основные результаты
ГЛАВА 5. Заводнение с применением гелеобразующих систем
5.1. Математическая модель
.5.2. Численная реализация '
5.3. Численные результаты
5.3.1. Двухслойный пласт
5.3.2. Элемент пятиточечной системы заводнения
5.4. Основные результаты
ГЛАВА 6. Заводнение с применением полимердисперсных систем
6.1. Математическая модель
6.2. Численная реализация
6.3. Результаты расчетов
6.3.1 Сравнение с экспериментальными данными
6.3.2 Трехслойный пласт
6.3.3. Элемент пятиточечной системы заводнения
6.4. Основные результаты
ГЛАВА 7. Оценивание результатов воздействия на нефтяные пласты полимердисперсными системами
7.1. Математическая модель
7.2. Метод расчета
Потокоотклоняющие технологии ориентированы на позднюю стадию разработки, так как блокирование пор дисперсными примесями и агрегатами может привести к удержанию остаточной нефти в самих каналах и нефти в тупиковых ответвлениях пор.
В виду отсутствия математических моделей воздействия полимердисперсными системами на нефтяные пласты оценивание результатов воздействия на практике до настоящего времени проводилось по характеристикам вытеснения [27, 86]. Попытки моделирования заводнения нефтяных пластов с применением полимердисперсных систем были предприняты в работах [25, 26]. Однако фактически в этих работах рассчитывался процесс двухфазной фильтрации в предположении, что в определенной области пласта полимердисперсная система вызовет определенное изменение фильтрационных свойств пласта, т.е. сама фаза воздействия на пласты полимердисперсной системой не моделировалась.
Разработка нефтяных месторождений заводнением связана с огромными энергетическими затратами, особенно на поздней стадии разработки, когда отбираются большие объемы попутной воды и энергозатраты на добычу одной тонны нефти существенно возрастают сравнительно с первоначальными [29].
Большой вклад в решение проблемы энергосбережения сделан Казанскими учеными. В статье [164], посвященной 80-летию выдающегося казанского Ученого профессора Н.Н. Непримерова, большую часть своей жизни в науке посвятившего и посвящающего разработке энергосберегающей технологии оптимальной выработки пласта, отмечается, что следование рекомендациям ученого позволило НГДУ «Альметьевнефть» снизить обводненность продукции при колоссальной экономии электроэнергии.
В работах [29, 84] также поднимался вопрос об экономии энергоресурсов и о сокращении объемов прокачиваемой через пласты