Моделирование динамики капли нефти в капилляре с сужением

Об авторах:

Губайдуллин Амир Анварович, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН; eLibrary AuthorID, ORCID, Web of Science ResearcherID, Scopus AuthorID, a.a.gubaidullin@yandex.ru

Максимов Алексей Юрьевич, ведущий инженер, CompMechLab® LLC, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; eLibrary AuthorID, ORCID, maksimov@compmechlab.ru

Аннотация:

Применение внешнего вибрационного воздействия является одним из методов повышения нефтеотдачи пластов. Несмотря на то, что методам вибрационного воздействия на флюидосодержащие пористые среды посвящено большое количество как теоретических, так и экспериментальных работ, ряд вопросов остается открытым. Так, например, механизм мобилизации капель нефти, защемленных в капиллярах пористой среды, остается недостаточно изученным. Для выяснения этого механизма можно использовать математическое моделиро вание. В качестве математической модели могут быть использованы уравнения гидродинамики. Наряду с этим можно рассмотреть упрощенный подход, при котором выписывается уравнение движения капли под действием постоянного перепада давления и вибрационной силы. В настоящей работе на основе такого подхода численно исследована динамика капли, защемленной в сужении капилляра, при вибрационном воздействии. Вычислены собственные частоты защемленной капли в зависимости от внешнего статического перепада давления. Определена зависимость амплитуды мобилизующего воздействия от его частоты. Проведен анализ влияния на эту амплитуду вязкости капли и формы вибрационной волны.

Список литературы:

1. Свалов А.М. Научно-методическое обоснование технологий ударно-волнового воздействия на продуктивные пласты // Нефтяное хозяйство. 1999. № 11. С. 26-27.

2. Симкин Э.М. Физические основы сейсмических и вибросейсмических методов повышения нефтеотдачи // Нефтяное хозяйство. 1999. №7. С. 22-24.

3. Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. Нелинейная волновая механика и технологии. РХД,

2008. 712 с.

4. Ахметов А.Т., Губайдуллин А.А., Дудко Д.Н. Влияние импульсов давления на фазовую проницаемость природных кернов и особенности их распространения в насыщенных пористых средах // Известия вузов. Нефть и газ. 1999. № 1. С. 30-34.

5. Дыбленко В.П., Камалов Р.Н., Шарифуллин Р.Я., Туфанов И.А. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. М.:Недра, 2000. 381 с.

6. Губайдуллин А.А., Конев С.А. Вовлечение в фильтрацию остаточной нефти акустическим полем // Вестник Тюменского государственного университета. 2011. № 7. Серия «Физико-математические науки. Информатика». С. 20-24.

7. Beresnev, I. A. Theory of vibratory mobilization of nonwetting fluids entrapped in pore constrictions // GEOPHYSICS. 2006. VOL. 71. №.6. Pp. 47-56.

8. Beresnev, I. A., and W. Deng. Viscosity effects in vibratory mobilization of residual oil // GEOPHYSICS. 2010. VOL. 75. №4. Pp. 79-85.

9. Beresnev, I., W. Gaul, and R. D. Vigil. Direct pore-level observation of permeability increase in two-phase flow by shaking // GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS. 2011. VOL.38. L20302.

10. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта. М.: Недра, 1975. 216 с.