Нестационарное температурное поле в слоисто-неоднородной ортотропной пористой среде

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2016. Том 2. №3

Название: 
Нестационарное температурное поле в слоисто-неоднородной ортотропной пористой среде


Об авторе:

Ахметова Оксана Валентиновна, доктор физико-математических наук, заведующая кафедрой общей и теоретической физики, Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета; ahoksana@yandex.ru

Аннотация:

Сформулирована постановка задачи о нестационарном теплообмене при отборе флюида из слоисто-неоднородного ортотропного пористого пласта, в котором три слоя разделены плоскими границами. Задача содержит уравнения теплопроводности в настилающем и подстилающем слоях, уравнение конвективной теплопроводности в среднем слое с источниками, индуцированными нестационарными полями давления упругого режима течения в нефтяных пластах. На границах раздела сред заданы условия IV рода. В начальный момент времени и в удаленных от скважины областях температурные возмущения отсутствуют.

Представлены асимптотические решения описанной задачи в нулевом и первом приближениях в пространстве изображений Лапласа–Карсона и в пространстве оригиналов. Построены зависимости температурного эффекта, возникающего при фильтрации углеводородов, от пространственных координат и времени при различных значениях физических параметров, характеризующих фильтрацию. На основании анализа графических зависимостей оценен порядок величины температурного эффекта. Приведено сопоставление экспериментальной и теоретической зависимостей забойной температуры и баротермического эффекта от времени.

Список литературы:

  1. Валиуллин Р. А. Исследование радиально-углового распределения температуры при неизотермической двухфазной фильтрации нефти и воды / Р. А. Валиуллин, Р. Ф. Шарафутдинов, А. А. Садретдинов, А. С. Бочков // Прикладная механика и техническая физика. 2008. Том 49. № 6(292). С. 992–997. 
  2. Вахитов Г. Г. Термодинамика призабойной зоны нефтяного пласта / Г. Г. Вахитов, О. Л. Кузнецов, Э. М. Симкин. М.: Недра, 1978. 216 с. 
  3. Гурбатова И. П. Влияние структуры порового пространства на масштабный эффект при изучении фильтрационно-емкостных свойств сложнопостроенных карбонатных коллекторов / И. П. Гурбатова, В. А. Кузьмин, Н. Н. Михайлов // Геология нефти и газа. 2011. № 2. С. 74–82. 
  4. Диткин В. А. Справочник по операционному исчислению / В. А. Диткин, А. П. Прудников. М.: Высшая школа, 1965. 466 с. 
  5. Рамазанов А. Ш. Баротермический эффект при вытеснении нефти из пористой среды / А. Ш. Рамазанов, Р. Ф. Шарафутдинов, А. Г. Халикова // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 1992. № 3. С. 104–109. 
  6. Филиппов А. И. Баротермический эффект при фильтрации газированной жидкости / А. И. Филиппов, А. А. Фридман, Е. М. Девяткин. Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. ин-т; Стерлитамакский филиал АН РБ, 2000. 175 с. 
  7. Филиппов А. И. Задача о квазистационарном температурном поле в анизотропном слое с источниками при наличии конвекции / А. И. Филиппов, О. В. Ахметова, И. Ф. Кабиров // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 5. С. 9–21. 
  8. Филиппов А. И. Задача о температурном поле в анизотропном слое с источниками при наличии конвекции / А. И. Филиппов, О. В. Ахметова, И. Ф. Кабиров // Инженерно-физический журнал. 2012. Том 85. № 4. С. 738–752. 
  9. Филиппов А. И. Интерпретация скважинных термограмм / А. И. Филиппов, К. А. Филиппов. Уфа: Гилем, 2004. 160 с. 
  10. Филиппов А. И. Поле давления при радиальной фильтрации в неоднородном ортотропном пласте в асимптотическом приближении / А. И. Филиппов, О. В. Ахметова, М. Р. Губайдуллин // Инженерно-физический журнал. 2015. Том 88. № 6. C. 1285–1297. 
  11. Филиппов А. И. Термодинамика фильтрационных нефтегазовых потоков / А. И. Филиппов, С. А. Филиппов. Стерлитамак: Стерлитамак. гос. пед. ин-т; Стерлитамак. филиал АН РБ, 2002. 200 с. 
  12. Чекалюк Э. Б. Термодинамика нефтяного пласта / Э. Б. Чекалюк. М.: Недра. 1965. 238 с. 
  13. Шарафутдинов Р. Ф. Тепловое поле эффекта Джоуля–Томсона в условиях охлаждения пластов / Р. Ф. Шарафутдинов, А. И. Филиппов // Известия вузов. Серия: Нефть и газ. 1983. № 6. С. 59–64.