Моделювання процесу витіснення нафти теплоносієм з урахуванням капілярного ефекту
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.174439Ключові слова:
нафтовидобування, тріщини гідророзриву, числові методи квазіконформних відображень, нелінійні задачАнотація
Напрям рукопису спрямований на удосконалення математичної моделі нафтовидобутку в неоднорідному середовищі із застосуванням теплового режиму витіснення з урахуванням дії капілярного ефекту. Розроблено алгоритм числового розв’язання відповідної нелінійної крайової задачі багатофазної фільтрації, ввівши функцію квазіпотенціалу та відповідну спряжену до неї функцію течії . Причому, квазіпотенціал представлено у вигляді що суттєво спростило загальну стратегію розщеплення алгоритму розв’язання вихідної задачі.
Завдяки алгоритму, який базується на ідеях методів квазіконформного відображення та поетапної фіксації параметрів, здійснено розрахунки гідродинамічної сітки, полів швидкостей, температури, насиченості при врахуванні впливу капілярного ефекту та при його знехтуванні. Зокрема, на графіках полів насиченості помітно різницю співвідношення відсоткового вмісту витісняючого флюїду до 15 % при температурі вище 80°, що пояснює дію капілярних сил. Натомість при температурі від 50° до 70° різниця не помітна, хоча вже при 50° і нижче результати заводнення несуттєво відрізняються (до 5 %) в гіршу сторону реального відображення процесу. При цьому вважається, що динамічні в’язкості фаз змінюються зі зміною температури, рух рідини повільний та відбувається без фазових переходів, а функції відносних фазових проникностей і капілярного тиску є відомими та однозначними функціями насиченості.
Наведено чисельні розрахунки багатофазної неізотермічної фільтрації в елементі симетрії п’яти-точкової системи заводнення. При цьому встановлено, що врахування капілярного ефекту дозволяє не тільки передбачити розташування застійних зон, але і більш точно оцінити час прориву витісняючого реагенту в експлуатаційні свердловини для ефективного проведення відповідних водоізоляційних робіт
Посилання
- Fazlyev, R. T. (2008). Ploshchadnoe zavodnenie neftyanyh mestorozhdeniy. Moscow: Izhevsk, IKI, NITS RHD, 256.
- Chekalyuk, E. B. (1965). Termodinamika neftyanogo plasta. Moscow: Nedra, 238.
- Astaf'ev, V. I., Fedorchenko, G. D. (2007). Modelirovanie fil'tratsii zhidkosti pri nalichii treshchiny gidravlicheskogo razryva plasta. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. Seriya: Fiziko-matematicheskie nauki, 2 (15), 128–132.
- Jahandideh, A., Jafarpour, B. (2016). Optimization of hydraulic fracturing design under spatially variable shale fracability. Journal of Petroleum Science and Engineering, 138, 174–188. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2015.11.032
- Bomba, A. Ya., Sinchuk, A. M., Yaroschak, S. V. (2015). The complex analysis methods for modeling the oil displacement process by the heat transfer fluid taking into account the hydraulic fracturing effect. System Research & Information Technologies, 1, 130–140.
- Bomba, A., Sinchuk, A. (2016). Modeling of impact of hydraulic fractures on the process of fluid displacement from low-permeability sedimentary rocks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (82)), 49–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.73368
- Miehe, C., Mauthe, S. (2016). Phase field modeling of fracture in multi-physics problems. Part III. Crack driving forces in hydro-poro-elasticity and hydraulic fracturing of fluid-saturated porous media. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 304, 619–655. doi: https://doi.org/10.1016/j.cma.2015.09.021
- Wang, H. (2015). Numerical modeling of non-planar hydraulic fracture propagation in brittle and ductile rocks using XFEM with cohesive zone method. Journal of Petroleum Science and Engineering, 135, 127–140. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2015.08.010
- Abdollahipour, A., Fatehi Marji, M., Yarahmadi Bafghi, A., Gholamnejad, J. (2015). Simulating the propagation of hydraulic fractures from a circular wellbore using the Displacement Discontinuity Method. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 80, 281–291. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2015.10.004
- Salama, A. (2018). Modeling of flux decline behavior during the filtration of oily-water systems using porous membranes: Effect of pinning of nonpermeating oil droplets. Separation and Purification Technology, 207, 240–254. doi: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.06.043
- Miah, M. I., Elhaj, M. A., Ahmed, S., Hossain, M. E. (2018). Modeling of temperature distribution and oil displacement during thermal recovery in porous media: A critical review. Fuel, 226, 423–440. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.04.018
- Wójcik, W. (2016). Fractional flow formulation for three-phase non-isothermal flow in porous media. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, 1 (7), 26–33. doi: https://doi.org/10.15199/48.2016.07.04
- Nojabaei, B., Siripatrachai, N., Johns, R. T., Ertekin, T. (2016). Effect of large gas-oil capillary pressure on production: A compositionally-extended black oil formulation. Journal of Petroleum Science and Engineering, 147, 317–329. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2016.05.048
- Telegin, I. G., Bocharov, O. B. (2019). A change in oil viscosity during crude oil production influence on the solutions of counter-current capillary. Oil and Gas Studies, 6, 71–78. doi: https://doi.org/10.31660/0445-0108-2018-6-71-78
- Ber, Ya., Zaslavski, D. (1971). Fiziko-matematicheskie osnovy fil'tratsii vody. Moscow: Mir, 452.
- Dahi Taleghani, А. (2009). Analysis of hydraulic fracture propagation in fractured reservoirs: an improved model for the interaction between induced and natural fractures. University of Texas at Austin, 216.
- Zhang, S., Yin, S. (2014). Determination of in situ stresses and elastic parameters from hydraulic fracturing tests by geomechanics modeling and soft computing. Journal of Petroleum Science and Engineering, 124, 484–492. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2014.09.002
- Bomba, А. Y., Yaroshchak, S. V. (2012). Complex approach to modeling of two-phase filtration processes under control conditions. Journal of Mathematical Sciences, 184 (1), 56–68. doi: https://doi.org/10.1007/s10958-012-0852-x
- Bomba, A. Ya., Sinchuk, A. M. (2013). Kompleksnyi analiz povedinky systemy «sverdlovyny-trishchyny-plast» v elementakh ploshchadnoho zavodnennia. Visnyk NTU «KhPI». Seriya: Matematychne modeliuvannia v tekhnitsi ta tekhnolohiiakh, 54 (1027), 4–15.
- Salimzadeh, S., Khalili, N. (2015). A three-phase XFEM model for hydraulic fracturing with cohesive crack propagation. Computers and Geotechnics, 69, 82–92. doi: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2015.05.001
- Bomba, A. Ya., Sinchuk, A. M., Yaroshchak, S. V. (2016). Modeliuvannia filtratsiynykh protsesiv u naftohazovykh plastakh chyslovymy metodamy kvazikonformnykh vidobrazhen. Rivne: TzOV «Assol», 238.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Olga Michuta, Alesia Sinchuk, Serhii Yaroshchak
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
