Линейные фильтрационные волны в слоисто-неоднородном пласте

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

Зеленова Марина Анатольевна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей и теоретической физики Стерлитамакского филиала Башкирского государственного университета; marina_ag@inbox.ru

Аннотация:

Получены решения задачи о фильтрационно-волновом поле давления в слоисто-неоднородной среде с заданным на левой границе импульсом давления. Постановка задачи содержит двумерное волновое уравнение в центральном слое, волновое уравнение, учитывающее преобладание вертикального движения в окружающей среде, условия симметрии в центре пласта, равенства давлений и потоков на границах раздела сред, отсутствие возмущений фильтрационно-волнового поля в начальный момент времени и на бесконечном удалении от источника возмущения. В статье найдены точное решение задачи, полученное с использованием интегральных преобразований Лапласа — Карсона и синус-преобразования Фурье, асимптотическое решение и точное решение для частного случая однородной среды. Показано, что при устремлении формального параметра к нулю точное решение совпадает с главным асимптотическим приближением. Устремление толщины центрального слоя в бесконечность сводит решение для слоисто-неоднородной среды к выражению, описывающему поля давления в однородной среде. Построены пространственно-временные зависимости, описывающие динамику импульса давления в слоисто-неоднородной и однородной средах. Исследованы общие свойства и особенности линейных фильтрационных волн в слоисто-неод­нородном и однородном пластах.

Список литературы:

Алфаяад А. Г. Х., Валиев Д. З. 2021. Анализ методов волнового воздействия на призабойную зону пласта // Цифровая наука. № 3. С. 110–122.

Бажалук Я. М., Карпаш О. М., Клымышин Я. Д., Гутак А. И., Худин Н. В. 2012. Увеличение отбора нефти путем воздействия на пласты пакетами упругих колебаний // Нефтегазовое дело. № 3. С. 185–198.

Вольницкая Е. П. 2005. Увеличение флюидоотдачи с помощью импульсно-волновой технологии низкочастотного воздействия на пласт // Технологии нефти и газа. № 1 (36). С. 66–67.

Гатауллин Р. Н., Кадыйров А. И. 2020. Интенсификация добычи нефти методами волнового воздействия на продуктивные пласты // SOCAR Proceedings. № 2. С. 78–90. https://doi.org/10.5510/OGP20200200434

Грачев С. И., Стрекалов А. В. 2016. Моделирование волновых процессов трещинопоровых коллекторов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 2. № 1. С. 52–62. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2016-2-1-52-62

Кармазенко В. В., Стельмах В. Г., Куневич В. Н., Верба Ю. В., Зазуляк О. М. 2005. Повышение эффективности воздействия на призабойную зону скважин // Каротажник. № 3–4 (130–131). С. 166–170.

Кононенко П. И., Скачедуб А. А., Якимов А. С., Мацыгоров А. А., Слиденко В. М., Листовщик Л. К. 2012. Техногенные причины кольматации призабойной зоны пласта и возможные пути ее устранения // Нефть. Газ. Новации. № 7 (162). С. 44–51.

Корженевский А. А., Корженевский А. Г., Корженевская Т. А. 2021. Импульсно-волновые технологии трещинорасчленения продуктивных пластов — реальная основа вывода нефтегазовых скважин на потенциальную продуктивность // Нефтепромысловое дело. № 3 (627). С. 13–18. https://doi.org/10.33285/0207-2351-2021-3(627)-13-18

Кузнецова Е. И. 2012. Фильтрация жидкости в двухзонном трещиновато-пористом пласте // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. № 4. С. 80–86.

Мингулов Ш. Г. 2014. Технология гидроимпульсного восстановления приемистости нагнетательных скважин // Нефтепромысловое дело. № 1. С. 39–42.

Овчинников М. Н. 2021. Тонкие вопросы интерпретации результатов метода фильтрационных волн давления. Ижевск: Институт компьютерных исследований. 100 с.

Татосов А. В., Варавва А. И. 2016. Очистка призабойной зоны скважины // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 2. № 3. С. 85–93. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2016-2-3-85-93

Филиппов А. И., Ахметова О. В. 2015. Представление фильтрационно-волновых полей в слоистой анизотропной среде в виде плоской волны (часть I) // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 1. № 1. С. 65–76.

Филиппов А. И., Ахметова О. В., Ковальский А. А. 2018. Низкочастотное торможение фильтрационной волны в слоисто-неоднородных проницаемых пластах // Прикладная механика и техническая физика. Том 59. № 3 (349). С. 103–110. https://doi.org/10.15372/
PMTF20180311

Филиппов А. И., Ахметова О. В., Ковальский А. А., Губайдуллин М. Р. 2019. Поле давления при заданном отборе в слоисто-неоднородном анизотропном нефтяном пласте // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 5. № 1. С. 187–200. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2019-5-1-187-200

Филиппов А. И., Ахметова О. В. 2022. Фильтрационные волны // Инженерно-физический журнал. Том 95. № 4. С. 905–911.

Филиппов А. И., Зеленова М. А., Ахметова О. В. 2022. Оценка характерных волновых параметров для оптимизации термогазодинамического воздействия на систему «скважина — пласт» // Экологические системы и приборы. № 11. С. 36–42. https://doi.org/10.25791/esip.11.2022.1333

Филиппов А. И., Ахметова О. В., Зеленова М. А., Ковальский А. А., Кабиров И. Ф., Левина Т. М., Валитов Р. Р., Юсупов И. Т. 2023. Экспериментальное исследование фильтрационных волн // Известия вузов. Физика. Том 66. № 10 (791). С. 79–88. https://doi.org/0.17223/00213411/66/10/9

Черных В. А. 2008. Новая математическая модель фильтрации нефти в неоднородном пласте // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. № 2. С. 26–30.

Шипулин А. В. 2013. Применение импульсно-волновой технологии при разработке залежей вязких нефтей // Нефть. Газ. Новации. № 4 (171). С. 59–62.

Шульев Ю. В., Бекетов С. Б., Димитриади Ю. К. 2006. Технология волнового воздействия на продуктивный пласт с целью интенсификации притока углеводородов // Горный информационно-аналитический бюллетень. № 6. С. 388–394.

Iseger P. 2006. Numerical transform inversion using Gaussian quadrature // Probability in the Engineering and Informational Sciences. Vol. 20. Pp. 1–44.

Stehfest H. 1970. Algorithm 368: Numerical inversion of Laplace transforms [D5] // Communications of the ACM. Vol. 13. No. 1. Pp. 47–49. https://doi.org/10.1145/361953.361969