Теплообмен при отборе химически активного или радиоактивного флюида из продуктивного пласта

Об авторах:

Филиппов Александр Иванович, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Стерлитамакский филиал Уфимского университета науки и технологий, Стерлитамак, Россия; filippovai1949@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-0964-9805

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

Ковальский Алексей Алексеевич, кандидат физико-математических наук, директор, Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета; eLibrary AuthorID, aakov68@mail.ru

Кабиров Ильшат Фазелькавиевич, младший научный сотрудник, Институт стратегических исследований республики Башкортостан (г. Уфа); kabirov.ilshat@bk.ru

Аннотация:

Целью исследования является разработка физическо-математической модели температурного поля при отборе химически активного флюида из продуктивного карбонатосодержащего пласта с учетом возмущений температуры, вызванных предшествующими технологическими процессами. Источниками указанных возмущений температуры выступают флюид, содержащий соляную кислоту или радиоактивные примеси в растворенном состоянии, и сопутствующие теплофизические процессы.

Предложен способ построения решения задачи сопряжения о температурном поле при отборе химически активного флюида из продуктивного пласта, являющийся развитием «в среднем точного» асимптотического метода применительно к задачам сопряжения с ненулевыми начальными условиями, что является существенным достижением в актуальном направлении математической физики и гидродинамики. Реализованный в статье способ включает специально разработанную процедуру отыскания нелокального среднеинтегрального условия в начальный момент времени, которое определено из требования тривиальности решения интегрально осредненной задачи для остаточного члена после нулевого коэффициента асимптотического разложения.

Построено асимптотическое решение задач сопряжения о температурном поле при отборе химически активного флюида из продуктивного пласта для нулевого и первого коэффициентов асимптотического разложения. Показано, что решение в нулевом асимптотическом приближении представляет осредненное по центральной ограниченной области значение температуры, а из первого приближения следует значение для установившегося температурного поля. Найденные аналитические формулы можно использовать для расчетов в условиях многократного циклического солянокислотного воздействия на нефтегазовые пласты. Представлены пространственно-временные зависимости температурного поля, осложненного начальными возмущениями, при отборе химически активного флюида из продуктивного пласта.

Список литературы:

1. Глущенко В. Н. Нефтепромысловая химия. Изд. в 5-ти томах. Т. 4. Кислотная обработка скважин / В. Н. Глущенко, М. А. Силин; под ред. И. Т. Мищенко. М.: Интерконтакт, Наука, 2010. 709 с.
2. Диткин В. А. Справочник по операционному исчислению / В. А. Диткин, А. П. Прудников. М.: Высшая школа, 1963. 466 с.
3. Закиров Т. Р. Моделирование кислотного воздействия на нефтяные пласты при заводнении / Т. Р. Закиров, А. И. Никифоров // Нефтяное хозяйство. 2012. № 6. С. 62-65.
4. Кремлева Т. А. Моделирование процесса кислотной обработки карбонатных пластов с учетом эффекта образования каналов-червоточин / Т. А. Кремлева, А. С. Смирнов, К. М. Федров // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 2011. № 5. С. 76-84.
5. Филиппов А. И. Температурные поля при кислотной обработке нефтяных пластов / А. И. Филиппов, П. Н. Михайлов, Н. В. Пестова, А. Г. Крупинов // Теоретические основы химических технологий. 2008. Том 42. № 5. С. 570-578. DOI: 10.1134/S0040579508050126
6. Filippov A. I. Temperature Field of Heat Sources during Fluid Injection in an Anisotropic Inhomogeneous Reservoir / A. I. Filippov, O. V. Akhmetova, I. F. Kabirov // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2013. Vol. 54. No 6. Pр. 945-951. DOI: 10.1134/S0021894413060102