МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ С УЧЕТОМ ЕЕ ДЕФОРМАЦИИ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ С УЧЕТОМ ЕЕ ДЕФОРМАЦИИ

Авторы

  • В.Ф. Бурнашев Самаркандский государственный университет
  • З.Д. Кайтаров Самаркандский государственный университет

Ключевые слова:

деформация, проницаемость, пористость, дебет нефти, нефтенасыщенность, пластовое давление

Аннотация

В работе рассмотрен процесс фильтрации водной и нефтяной фаз с учетом де формации пористой среды, вскрытым системой добывающих скважин. Скважины сгруппированы в ряды. Предполагаем, что нефть и вода несжимаемы и в нефтяной скважине устанавливалось постоянное давление. Предложена квазиодномерная математическая модель процесса. В модели использовался закон Дарси для определения скорости фильтрации, случаи, когда изменение пористости линейно, а изменение проницаемости линейно от пластового давления, а также рассмотрены законы экспоненциальной зависимости и законы зависимости пористости. Дебиты жидкости, нефти и воды, а также нефтяные доли рассчитаны для различных законов изменения проницаемости пласта. С помощью предложенной модели проанализи ровано влияние деформации среды на гидродинамические параметры. Задача решалась численно методом крупных частиц. Ввиду нелинейности модели при ее аппроксимации использовалась линеаризация. На основании полученных результатов изучено влияние деформации пористой среды на пластовое давление, пористость, проницаемость, нефтенасыщенность и добычу нефти. Согласно полученным результатам, увеличение сжимаемости среды приводит к резкому снижению пористости и проницаемости в призабойной зоне. Это замедляет процесс снижения пластового давления. По мере увеличения сжимаемости среды нефтенасыщенность увеличивается. При относительно низких значениях сжимаемости среды его уменьшение сна чала приводит к незначительному увеличению добычи нефти, а затем к ее резкому снижению, тогда как при относительно высоких значениях добыча увеличивается равномерно. Установлено, что доли нефти в добываемых жидкостях снижается с увеличением сжимаемости среды. По мере снижения давления на забое скважины снижается проницаемость и пористость среды, увеличивается нефтенасыщенность и доли нефти в добываемых флюидах.

Библиографические ссылки

Azhikhanov N. et al. Finite element modeling of fluid filtration in a deformable porous medium // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series.– 2020.– 012137.

(Francisco J.C. Modeling Multiphase Flow Through and Around Multiscale Deformable Porous Materials : a dissertation of PhD.– Princeton, 2021.

Samimi S., Pak A. A three-dimensional mesh-free model for analyzing multi-phase flow in deforming porous media // Meccanica.– 2015.– Vol. 51.– P. 517-536.– doi: http: //dx.doi.org/10.1007/s11012-015-0231-z.

Lo W., Sposito G., Majer E. Immiscible two-phase fluid flows in deformable porous media // Advances in Water Resources.– 2002.– Vol. 25.– P. 1105-1117.

Sciarra G. Formulation of a phase field model of multiphase flow in deformable porous media // E3S Web of Conferences.– 2016.– 16006.

Romenski E., Belozerov A.A., Peshkov I.M. Conservative formulation for compressible multiphase flows // Quarterly of Applied Mathematics.– 2015.– Vol. 74.– P. 113-136.– doi: http://dx.doi.org/10.1090/qam/1409.

Ehlers W., Graf T., Ammann M. Deformation and localization analysis of partially saturated soil // Comput Methods Appl Mech Eng.– 2004.– Vol. 193.– P. 2885-2910.

Lewis RW., Sukirman Y. Finite element modeling of three-phase flow in deforming saturated oil reservoirs // Int J Numer Anal Methods Geomech.– 1993.– Vol. 17.– P. 577-598.

Khoei AR., Mohammadnejad T. Numerical modeling of multiphase fluid flow in deforming porous media: a comparison between two- and three-phase models for seismic analysis of earth and rockfill dams // Comput Geotech.– 2011.– Vol. 38.– 142166.

Romenski E., Reshetova G., Peshkov I. Computational Model for Compressible Two-Phase Flow in Deformed Porous Medium // Computational Science and Its Applications (ICCSA).– Cagliari, 2021.

Carrillo F.J., Bourg I.C. Modeling multiphase flow within and around deformable porous materials: A Darcy-Brinkman-Biot approach // Water Resources Research.– 2021.– Vol. 57.– e2020WR028734.

Perepechko L. et al. Modeling the multiphase flows in deformable porous media // MATEC Web of Conferences.– 2017.– Vol. 115.– 05004.

Shchipanov A.A. Pressure Transient Analysis of Deformable Reservoirs // Journal of Engineering Physics and Thermophysics.– 2010.– Vol. 83.– P. 250-262.

Khuzhayorov B.Kh., Kholiyarov E.Ch. Inverse Problems of Elastoplastic Filtration of Liquid in A Porous Medium // Journal of Engineering Physics and Thermophysics.– 2007.– Vol. 80.– P. 517-525.

Burnashev V.F., Kaytarov Z.D., Akramov Sh.B. Modeling of Two-Phase Filtration in Deformable Porous Media // International Journal of Applied Mathematics.– 2023.– Vol. 36.– P. 555-568.

Burnashev V.F., Viswanathan K.K., Kaytarov Z.D. Mathematical Modeling of Multi-Phase Filtration in a Deformable Porous Medium // Computation.– 2023.– Vol. 112.– doi: http: //dx.doi.org/10.3390/computation11060112.

Басниев К.С, Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика.– М.: Недра, 1993.– 416 с.

Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем.– 2-е изд. М.: АНО ИКИ, 2004.– 416 с.

Булгакова Г.Т., Байзигитова А.В., Шарифуллин А.Р. Модель матричной кислотной обработки карбонатов: влияние осадка на процесс растворения // Вестник УГАТУ. 2009.– Т. 13, №2.– С. 256-264.

Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982.– 392 с.

Makhmudov J.M., Usmonov A.I. and Kuljanov J.B. The problem of filtration and solute transport in a two-zone porous medium // AIP Conference Proceedings.– 2022.– Vol. 2637.– 040020

Загрузки

Опубликован

2024-03-26

Выпуск

Раздел

Статьи
Loading...