Моделирование движения предварительно сшитых частиц геля в пористой среде

Об авторах:

Абатуров Георгий Сергеевич, студент, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; stud0000236539@utmn.ru, https://orcid.org/0009-0006-0387-2818

Гильманов Александр Янович, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра моделирования физических процессов и систем, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; a.y.gilmanov@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0002-7115-1629

Шевелёв Александр Павлович, доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры моделирования физических процессов и систем, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; a.p.shevelev@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0003-0017-4871

Аннотация:

Проблема преждевременного обводнения нефтяных скважин и снижения эффективности разработки месторождений остается одной из ключевых в нефтедобывающей отрасли. Технология выравнивания профиля приемистости (ВПП) с использованием гелевых систем является перспективным решением для перераспределения фильтрационных потоков в неоднородных пластах. Однако успешное применение этой технологии требует точного прогнозирования поведения гелевых составов в пористой среде, что обуславливает необходимость применения методов математического моделирования. Целью работы является создание математической модели фильтрации гелей в неоднородных пластах на основе анализа физико-химических свойств гелевых систем и их взаимодействия с пористой средой. Впервые проводится разработка алгоритма расчета обводненности до и после проведения ВПП. На основе проведенной работы были выделены группы влияющих параметров и определена степень их влияния на динамику процесса заводнения. Разработаны алгоритмы моделирования обводнения пласта и проведения обработки призабойной зоны пласта. Получены решения, описывающее распределение флюида в пласте и влияние ВПП на продукцию добывающей скважины.

Список литературы:

Азиз Х., Сеттари Э. 2004. Математическое моделирование пластовых систем. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований. 416 с.

Байков В. А., Галеев Р. Р., Колонских А. В., Макатров А. К., Политов М. Е., Телин А. Г., Якасов А. В. 2013. Нелинейная фильтрация в низкопроницаемых коллекторах. Анализ и интерпретация результатов лабораторных исследований керна Приобского месторождения // Научно-технический вестник «НК «Роснефть». № 31. С. 8–12.

Байков В. А., Давлетбаев А. Я., Иващенко Д. С. 2014. Интерпретация кривых изменения давления/добычи на неустановившихся режимах в сверхнизкопроницаемых коллекторах с учетом нелинейной фильтрации // Society of Petroleum Engineers Conference Proceedings. SPE-171174-RU. С. 1–8.

Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. 1984. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра. 212 с.

Басниев К. С., Кочина И. Н., Максимов В. М. 1993. Подземная гидромеханика. М.: Недра. 416 с.

Гильманов А. Я., Михайлин И. Л., Шевелёв А. П. 2022. Методика определения термодинамических и фильтрационных параметров для гидродинамических композиционных моделей // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Т. 8. № 1(29). С. 23–39. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2022-8-1-23-39

Грачев С. И., Земцов Ю. В., Мазаев В. В., Грачева С. К. 2021. Регулирование разработки нефтяных месторождений физико-химическими методами увеличения нефтеотдачи: учебное пособие. Тюмень: ТИУ. 89 с.

Ентов В. М., Зазовский А. Ф. 1989. Гидродинамика процессов повышения нефтеотдачи. – М.: Недра. 232 с.

Киселев Д. А., Шевелёв А. П., Гильманов А. Я. 2019. Адаптация алгоритма расчета фазового равновесия многокомпонентной системы применительно к месторождениям с неопределенностью в исходных данных // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Т. 5. № 2. С. 89–104. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2019-5-2-89-104

Митрушкин Д. А., Хабирова Л. К. 2010. Математическое моделирование в проблеме добычи высоковязких нефтей // Вестник ЦКР Роснедра. № 1. C. 52–59.

Парасюк А. В., Галанцев И. Н., Суханов В. Н., Исмагилов Т. А., Талин А. Г., Баринова Л. Н., Игдавлетова М. З., Скороход А. Г. 1994. Гелеобразующие композиции для выравнивания профиля приемистости и селективной изоляции водопритока // Нефтяное хозяйство. № 2.

Сургучев М. Л. 1985. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. – М.: Недра. 308 c.

Сюаньжань Л. 2015. Нелинейная фильтрация воды в низкопроницаемых коллекторах // Вести газовой науки. № 3. С. 116–121.

Уиллхайт Г. П. 2009. Заводнение пластов / Пер. с англ. М.: Институт компьютерных исследований. 788 c.

Храмченков Э. М., Храмченков М. Г. 2020. Математическая модель многофазной неизотермической фильтрации в деформируемых пористых средах с совместно протекающей химической реакцией // Инженерно-физический журнал. 2020. Т. 93. № 1.

Arab D., Kantzas A., Bryant S. L. 2020. Water flooding of oil reservoirs: Effect of oil viscosity and injection velocity on the interplay between capillary and viscous forces // Journal of Petroleum Science and Engineering. Vol. 186. Art. no. 106691. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106691

Fedorov K., Shevelev A., Gilmanov A., Arzhylovskiy A., Anuriev D., Vydysh I., Morozovskiy N. 2022. Injection of gelling systems to a layered reservoir for conformance improvement // Gels. Vol. 8. No. 10. 621. https://doi.org/10.3390/gels8100621

Fetkovich M. J. 1980. Decline curve analysis using type curves // Journal of Petroleum Technology. Vol. 32. No. 6. pp. 1066–1067. https://doi.org/10.2118/4629-PA

Hajilary N., Shahmohammadi A. 2018. New permeability model for gel coated porous media with radial flow // Journal of Applied Fluid Mechanics. Vol. 11. No. 2. Pp. 397–404. https://doi.org/10.29252/jafm.11.02.27874

Kaio A. B. P., Priscila F. O., Beatriz T. B., Claudia R. E. M. 2024. Synthesis of a preformed hydrogel based on polyacrylamide and related gel-breakers with potential application for conformance control // Iranian Polymer Journal. Vol. 33. Pp. 1583–1595. https://doi.org/10.1007/s13726-024-01336-3

Lei Q., Xiong W., Yuan J., Gao S., Wu Y.-S. 2008. Behavior of flow through low-permeability reservoirs // Society of Petroleum Engineers Conference Proceedings. SPE-113144-MS. https://doi.org/10.2118/113144-MS

Peters E. F., Flock D. L. 1981. The onset of instability during two-phase immiscible displacement in porous media // SPE Journal. Vol. 21. No. 2. Pp. 249–258.

Rapoport L. A., Leas W. J. 1953. Properties of linear waterflood // Transactions of AIME. Vol. 198. Pp. 139–148.

Viana I. V., Bela R. V., Grave M., Pesco S., Barreto Jr. A. B. 2024. An analytical model for injectivity tests in multilayered reservoir with formation crossflow // International Journal of Geomathematics. Vol. 15. Art. no. 6. https://doi.org/10.1007/s13137-024-00247-y

Yang R. 2024. Further study on oil/water relative permeability ratio model and waterflooding performance prediction model for high water cut oilfields sustainable development // Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. Vol. 14. Pp. 1297–1309. https://doi.org/10.1007/s13202-024-01753-3