Математическое моделирование диффузионных механизмов миграции и аккумуляции углеводородов

• Автор: Степанов, Анатолий Викторович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 120 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВШИ 1ИЯ О ФОРМИРОВАНИИ ЗАЛЕЖЕЙ

УГЛЕВОДОРОДОВ

1.1 Основные положения теории происхождения углеводородов.

1.1.1 Теория органического происхождения углеводородов.

1.1.2 Этапы формирования углеводородов.

1.2 Химические реакции образования углеводородов

1.3 Первичная и вторичная миграция углеводородов.

1.3.1 Первичная миграция и обуславливающие се эффекты

1.1.2 Вторичная миграция и аккумуляция рассеянных углеводородов

Выводы к главе 1

2 ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ АСГ1ЕКТЫ МИГРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПРИРОДНЫХ ПЛАСТАХ.
2.1 Растворимость углеводородов в воде.
2.2 Диффузия углеводородов в пористой среде.
2.2.1 Характеристики пористой среды
1.1.2 Диффузия в пористой срсдс,
1.1.3 Основные положения теории блЬскал дффутии
Выводы к главе 2
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АККУМУЛЯ1 ЩИ УГЛЕВОДОРОДОВ
3.1 I остановка задачи
3.2 Основные уравнения модели миграции эмульсии углеводородов и воды
Выводы к главе 3
4 ЗАДАЧИ ВТОРИЧ1ЮЙ МИГРАЦИИ И АККУМУЛЯЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ ЗА СЧЕТ ДИФФУЗИОННОЙ ПЕРЕКОНДЕНСАЦИИ
4.1 Диффушонная перскоиденсация в случае неподвижной дисперсионной фазы
4.2 Анализ устойчивости решений в задаче диффузионной иереконденсации с учетом подвижной дисперсной фазы
4.3 Численная схема
4.4 Модельные случаи задачи диффузионной иереконденсации углеводородов Выводы к главе 4
5 ЗАДАЧИ ВТОРИЧНОЙ МИГРАЦИИ И АККУМУЛЯЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ ЗА СЧЕТ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕГОНКИ
5.1 Изотермическая перегонка в случае подвижной дисперсионной фазы.
5.2 Анализ устойчивости решений системы уравнений
5.3 Численная схема
5.4 Модельные случаи задачи изотермической перегонки углеводородов.
5.4.1 Общий характер динамики процесса.
5.1.3 Влияние эффективного объема пор на процесс изотермической перегонки.
5.1.4 Влияние броуновской диффузии на процесс изотермической перегонки
5.1.5 Влияние равновесной концентрации на распределение насыщенности
5.1.6 Влияние извилистости на распределение насыщенности
Выводы к главе 5
Заключение
Список литературы


Анализ процесса образования месторождений углеводородов неизбежно приводит к необходимости рассмотрения его как процесса с характерным циклом развития. Не. Научная новизна результатов, полученных в работе, сводится к перечисленным ниже положениям. Построены модели процессов направленной диффузионной переконденсации и процесса изотермической перегонки моиодисперсных включений углеводородов с учетом броуновской диффузии микрокапель углеводородов. Проанализирована устойчивость однородных решений сформулированных моделей, и определены критерии перехода из устойчивого в неустойчивое состояние. Проведен численный анализ влияния безразмерных критериев подобия на процесс изотермической перегонки. Исследовано влияние броуновской диффузии с учетом извилистости пористой среды на процесс изотермической перегонки водоуглеводородной дисперсной смеси в пористой среде. Достоверность полученных в работе результатов подтверждается корректным использованием фундаментальных законов механики многофазных сред, геологии нефти и газа и методов математического моделирования; сопоставлением расчетных результатов с аналитическими решениями некоторых задач. Анализ устойчивости однородных решений системы уравнений, описывающей процессы миграции и аккумуляции углеводородов. Результаты численного исследования задач диффузионной псреконденсации углеводородов в пористой среде с учетом неподвижной и подвижной дисперсной углеводородной фазы. Результаты численного решения задач изотермической перегонки углеводородов с учетом подвижной дисперсной фазы и влияния безразмерных параметров на особенности решения. Апробация работы н публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийской научно-практической конференции «Тюменская нефть -вчера и сегодня» (Тюмень, г. Научные проблемы Западно-Сибирского нефтегазового региона» (Тюмень, ), третьей научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового потенциала Ханты-Мансийского АО» (Ханты-Мансийск, ), научно-технической конференции «Проблемы совершенствования технологий строительства скважин и подготовки кадров для Западно-Сибирского нефтегазодобывающего комплекса», первой конференции молодых специалистов нефтяной и геологоразведочной отраслей Ханты-Мансийского АО (Нижневартовск, ) и семинаре кафедры механики многофазных систем Тюменского государственного университета под рук. Шабарова А. Б., семинаре отделения моделирования геологических объектов и процессов НАЦРН под рук. Сидорова А. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, список которых приведен в конце автореферата. Структура работы. Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение и список литературы. Первая глава содержит обзор литературы, посвященной теме исследований. Определение с основными положениями на которых основывается работа. Во второй главе проводится анализ физических процессов, лежащих в основе модели аккумуляции углеводородов, таких как: растворимость углеводородов в воде, диффузионные процессы в воде. Определено влияние энергии поверхностного натяжения на растворимость капель в воде. Существование микрокапель определяет их движение посредством броуновской диффузии, о которой приводятся основные сведения. Третья глава посвящена физико-математической постановке задачи аккумуляции углеводородов в ограниченную область коллектора или залежь. В четвертой главе численно решаются модельные задачи для задачи температурной переконденсации с учетом неподвижной и подвижной дисперсной фазы. Проведен математический анализ однородного решения уравнений на устойчивость. В пятой главе формулируется модель изотермической перегонки с учетом подвижной дисперсной фазы за счет броуновской диффузии. Проведен анализ на устойчивость однородного решения системы уравнений. Решение модельных задач определяет выявление основных закономерностей процесса и позволяют выделить роль того или иного параметра, от которого зависит динамика процесса в целом. Объем диссертации составляет 0 страниц, включает в себя рисунков. Список литературы состоит из наименований.