Моделирование процессов фильтрации с химическими реакциями и межфазным массообменом

• Автор: Дияшев, И. Р.
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Бугульма
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МОДЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ С ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКЦИЯМИ И МАССОБМЕНОМ
1.1. Обоснование модели
1.2. Численная модель
1.3. Выводы
2. КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРОЦЕСС ВНУТРИПЛАСТОВОГС ГОРЕНИЯ
( ВГ ) С ЗАКАЧКОЙ ХИМРЕАГЕНТА
2.1. Физическое моделирование
2.1.1. Первая серия экспериментов
2.1.2. Вторая серия экспериментов
2.2. Математическое моделирование
2.2.1. Математическая модель
2.2.2. Численная модель
2.2.3. Анализ результатов
2.3. Опытно - промышленные испытания технологии
2.3.1. Испытания технологии с закачкой
реагента по потоку
2.3.2. Испытания технологии с закачкой
реагента против потока
2.4. Выводы
3. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ЛИНЗ
3.1. Задача исследования
3.2. Физическое моделирование
3.3. Математическое моделирование
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Методика расчета

3.3.3. Анализ результатов
3.4. Промысловый опыт
3.5. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ПЛАСТОВЫХ '
И ЗАКАЧИВАЕМЫХ ВОД
4.1. Исследование солеотложений и их влияния
на параметры пласта
4.2. Прогноз выноса радионуклидов из пласта при разработке нефтяного месторождения
методом заводнения
4.2.1. К механизму обогащения пластовых вод изотопами радия и образования радиобарита
4.2.2. Постановка задачи
4.2.3. Численная модель
.4.2.4. Анализ результатов расчетов
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Человеческая деятельность оказывает все возрастающее, как правило, негативное воздействие на среду обитания, в частности, на гидросферу Земли. Сюда относятся добыча полезных ископаемых, захоронение токсичных и радиоактивных отходов, сельскохозяйственная деятельность и т.п. При этом имеют место сложные процессы фильтрации с переносом различных примесей, солей, тепла, адсорбции и десорбции веществ, их перехода из одного фазового состояния в другое и т.д. Дороговизна, сложность и часто невыполнимость натурных экспериментов с целью изучения последствий этих процессов выдвигают на ведущее место их математическое моделирование.
Основы и принципы математического моделирования в первую очередь были развиты для исследования процессов фильтрации грунтовых и пластовых вод [1-11]. В работе [12] была сформулирована задача фильтрации с массопереносом, где плотность воды рассматривалась как функция давления, температуры и концентрации.
Основные уравнения диффузии и массообмена при движении жидкости в пористых средах, условия их применимости приведены в обзоре [13], в котором рассматривается роль конвективной диффузии в переносе солей и примесей подземными водами, процессы растворения и кристаллизации солей.
Различные аспекты математического моделирования для изучения движения грунтовых вод и переноса ими загрязняющих примесей, модели массообмена при диффузии рассмотрены также в работах [14-17].

я к, ар
а! м~ ЭХ = 0 <145>
для несжимаемых жидкостей или уравнение пьезопроводности для упругого режима фильтрации
ЛР=±§£, (1.46)
где к - коэффициент пьезопроводности
К = (Е £Г } (тз) (1.47)
Уравнение баланса тепла сводится к виду
- ’й - 0 ё * «г + - * <т - 1 > (1-48)

При расчетах применялся метод расщепления по физическим процессам, суть которого заключается в последовательном расчете на каждом шаге по времени сначала гидродинамического и диффузионного переноса фаз и их компонентов и затем химических реакций и процессов массообмена.
При этом сначала рассчитывается система:
—те + те Ч > - о (149)

3(С эр) к р ЭС
- аъ 1-1 + 4 £ - } = 0 (1-50)
Затем -Э(э о )
к1 <151)
9 (С Э р )
‘ - * гп (1-52)
Так как термодинамические величины Т и Р определяют картину фильтрационного течения и физико-химических