Ученые НЦМУ определяют оптимальный режим работы коллектора

06 ИЮЛЯ / 2021 13:30
Проведенное исследование позволяет спрогнозировать и оптимизировать режим работы нефтяного и газового коллектора, а также раскрывает новые результаты в области механики многофазного течения.

Настоящее исследование посвящено изучению влияния краевых эффектов смачивания на эффективность добычи углеводородов из нефтяных и газовых коллекторов. Эффекты смачивания, численно измеряемые в виде краевого угла на границе углеводород / вытесняющий флюид / поверхность пористой среды, являются ключевым параметром, оказывающим сильнейший эффект на совместное течение жидкостей при добыче нефти или газа.

Проведенные исследования носят как прикладной характер, который может быть использован при подборе наиболее эффективной работы коллектора, так и проливают свет на некоторые фундаментальные проблемы, особенно в режиме стабильного режима вытеснения при условиях, когда углеводород смачивает скелет пористой среды (режим пропитки). Как показано в опубликованной работе в Journal of Petroleum Science and Engineering, за счет подбора наиболее удачного угла смачивания возможно увеличение коэффициента извлечения нефти до двух раз — с 0.3 до 0.6–0.7. Выявлено, что увеличение скорости нагнетания или перепада давления между скважинами подавляет влияние условий смачивания на характеристики вытеснения. Также в работе представлена карта эффективности вытеснения в координатах «число капиллярности – угол смачивания», которая позволяет определить наиболее эффективный режим разработки месторождения, а также обосновать тот или ной метод повышения интенсификации или добычи углеводородов.

«Помимо прикладных результатов, в работе были раскрыты фундаментальные механизмы совместного течения в условиях сверхнизких скоростей при течении пропитки. Была раскрыта роль так называемых явлений «касаний» и «перекрытий», обуславливающих стабилизирующие межфазный фронт эффекты. Выявленные и в подробностях описанные механизмы опубликованы впервые, а также послужили заделом для дальнейшего развития данной темы и публикации новых работ», — рассказал доцент кафедры математических методов в геологии ИГиНГТ КФУ Тимур Закиров.

Результаты работы основаны на методах математического моделирования. Данный подход основывается на проведении вычислительных экспериментов при необходимых параметрах разработки в цифровой модели керна с контролируемыми фильтрационно-емкостными свойствами.