• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.04.2024, 10:41
ТюмГУ
177

Физики ТюмГУ провели вычисления для поддержания темпов добычи нефти

❋ 4.3

Ученые Физико-технического института ТюмГУ установили оптимальную продолжительность продуктивного этапа для достижения максимальной накопленной добычи нефти.

Физики ТюмГУ провели вычисления для поддержания темпов добычи нефти
Физики ТюмГУ провели вычисления для поддержания темпов добычи нефти / © Getty images

Доля нетрадиционных и трудноизвлекаемых запасов нефти (в том числе высоковязких нефтей из газогидратных и газоконденсатных месторождений) неуклонно растет. Применение тепловых методов позволяет вовлечь в разработку большие объемы высоковязкой нефти. К этим методам относятся паротепловое воздействие, парогравитационный дренаж, пароциклическое воздействие, внутрипластовое горение, нагрев пласта электромагнитным излучением. При этом пароциклическое воздействие обладает наибольшим коэффициентом использования закачанного в пласт тепла.

Пароциклическое воздействие нашло широкое распространение как в России, таки в мире за счет быстрого отклика добывающей скважины на закачку наибольшего количества теплоты в пласт с теплоносителем, отсутствия дополнительных буровых работ.

Пароциклическое воздействие имеет большой промысловый потенциал. В последнее время активно развивается технология пароциклической обработки (ПЦО) горизонтальных стволов добывающих скважин. Однако без физико-математического моделирования оценить эффективность указанной технологии не представляется возможным.

Существует апробированный подход к изучению пароциклического воздействия с помощью интегральных моделей. В основе подхода лежит идея Маркса–Лангенхейма о равномерном распределении температуры в прогретой зоне.

Однако интегральные модели хороши для оценочных расчетов, но для более точного описания и понимания процессов, происходящих внутри пласта с учетом конвективного теплообмена, необходимо применять программное средство, позволяющее проводить вычисления в рамках фильтрационной гидродинамики— гидродинамический симулятор. Симулятор базируется на классической системе уравнений механики многофазных сред, включающей законы сохранения массы фаз, импульса и энергии.

Гидродинамические симуляторы хорошо зарекомендовали себя при решении крупномасштабных задач вытеснения нефти водой из неоднородного нефтенесущего пласта через большое число скважин. Однако нерешенным остается вопрос возможности моделирования с использованием симуляторов локальных задач, в том числе при пароциклическом воздействии.

Статья «Анализ возможности моделирования локальных задач в гидродинамических симуляторах при пароциклическом воздействии» физиков Антона Федорова, Александра Гильманова, Александра Шевелева вышла в журнале «Вычислительная механика сплошных сред».

Тюменские ученые в своей работе проанализировали решения локальных задач, возникающих при разработке месторождений высковязкой нефти с применением технологии пароциклического воздействия, полученных с помощью гидродинамических симуляторов. В работе впервые проводится оптимизация параметров пароциклического воздействия с учетом движения теплового фронта.

Для оценки применимости симулятора «тНавигатор к решению локальных задач» построено 17 вариантов гидродинамической модели с различными технологическими параметрами. В рамках каждого варианта проведено по три вычислительных эксперимента, направленных на выявление физической непротиворечивости результатов расчетов с использованием симулятора тНавигатор, а также степени влияния изменения длительности этапов закачки пароводяной смеси в пласт и паротепловой пропитки на динамику накопленной добычи нефти.

Показано, что графики, построенные по результатам расчета с использованием гидродинамического симулятора тНавигатор качественно повторяют зависимости прироста накопленной добычи от времени закачки пароводяной смеси в пласт, полученные с помощью интегральной модели, которая хорошо зарекомендовала себя при моделировании задач фильтрации с учетом пароциклического воздействия.

Установлено, что при вычислениях в рамках рассмотренных гидродинамических моделей наибольший вклад в прирост накопленной добычи нефти при пароциклическом воздействии вносит закачка в пласт смеси, состоящей из пара и воды.

При этом прирост накопленной добычи возрастает с увеличением времени закачки теплоносителя в пласт. Паротепловая пропитка вызывает скорее негативный эффект: с увеличением длительности паротепловой пропитки пароциклического воздействия прирост накопленной добычи нефти снижается, что связано с увеличением времени простоя добывающей скважины, а также с тем, что фазовые переходы описываются по упрощенной схеме.

Проведена верификация модели пароциклического воздействия, встроенной в программный комплекс тНавигатор, путем сопоставления расчетной обводненности с промысловыми данными по реальному месторождению Sho-Vel-Tum (США). Верификация показала, что гидродинамический симулятор тНавигатор достоверно воспроизводит обводненность добытой продукции при моделировании процессов разработки месторождений высоковязкой нефти с применением пароциклической обработки призабойной зоны пласта.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ТюмГУ
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет является участником федеральной программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Участие в программе способствует трансформации образовательного, научно-технологического и управленческого блоков ТюмГУ, а также его роли в качестве центра научно-технологического и социально-экономического развития региона.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

4 июля, 17:28
Evgenia Vavilova

Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

29 июня, 13:56
ЮФУ

Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.

1 июля, 09:42
Игорь Байдов

Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.

30 июня, 10:59
НИУ ВШЭ

Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий