USD 72.326

-0.34

EUR 86.3283

-0.39

BRENT 75.77

+0.19

AИ-92 45.76

+0.03

AИ-95 49.54

+0.01

AИ-98 55.73

+0.03

ДТ 49.78

+0.01

3 мин
2259

Российские ученые в г. Белгороде создали прототип гидродинамического симулятора призабойной зоны нефтяной скважины

Моделирование операции на макроскопическом уровне, но на базе фундаментальных законов механики и химии на уровне пор.

Российские ученые в г. Белгороде создали прототип гидродинамического симулятора призабойной зоны нефтяной скважины

Белгород, 19 авг - ИА Neftegaz.RU. Ученые Белгородского государственного университета (БелГУ) создали новый способ оптимизации разработки урановых и углеводородных месторождений.

Об этом напомнила пресс-служба БелГУ.

 

Прототип гидродинамического симулятора был разработан профессором А. Мейрмановым и доцентом О. Гальцевым.

Статью «Математическое моделирование операций по добыче урана и углеводородов» кфм О. Гальцев анонсировал еще в ноябре 2019г. в журнале IOP Science.

Разработка месторождений урана и углеводородов - сложный технологический процесс, состоящий из нескольких операций. 
Одна из них - растворение горной породы кислотой (подземное выщелачивание). 
Белгородские ученые озаботились моделированием этой операции на макроскопическом уровне, но на базе фундаментальных законов механики и химии на уровне пор. 
Математическая модель, полученная в масштабе пор, не может быть использована в практических приложениях, но ее простая и математически верная форма допускает дальнейшую аппроксимацию системой усредненных уравнений. 
Динамика жидкости и концентрация реагента описывается системой уравнений Дарси и уравнением конвекции-диффузии, соответственно, полученными путем гомогенизации исходной микроскопической задачи на уровне пор. 
Для численного решения системы уравнений используется метод конечных разностей на равномерно разнесенной шахматной сетке. 
Проведена временная и пространственная дискретизация уравнений. 
Приведены результаты численных экспериментов. 
Полученные результаты могут помочь проанализировать движение фронта активного раствора в пористой среде и физико-химические процессы в ней.

Моделируют уже давно.
Но есть погрешности:
  • погрешность определения площади нефтегазоносности, эффективной толщины, пористости, насыщенности по ГИС не менее 10 % в скважинах, добавим погрешность при интерпретации;
  • погрешность определения проницаемости по ГИС и керну - не менее 25 %;
  • погрешность охвата фонда скважин ПГИ и ГДИ - 15 %;
  • погрешность определения горизонта по сейсморазведке +/- 10 м;
  • погрешность определения ВНК не менее +/- 1 м;
  • погрешность замеров дебита 30 - 100 %. 
Новая разработка снизит погрешности и поможет наиболее полно извлекать полезные ископаемые из месторождений.

При этом извлечение будет экономически выгодным.

Математик О. Гальцев к делу подошел основательно.

Пример конечно-разностного аналога уравнения из его статьи.

Finally the finite difference analogue to equation 2019.jpg

Похоже, не перевелись еще на Руси богатыри - математики.

Тезисы О. Гальцева:  
  • компании, добывающие полезные ископаемые, используют методы компьютерного моделирования, чтобы извлекать из месторождения больше.
  • во всех используемых сейчас симуляторах заложены макроскопические (средний масштаб в метрах) математические модели, которые состоят из известных уравнений физики и химии, полученных с помощью умозрительных заключений.
  • не существует математического обоснования корректности этих моделей.
  • частично этот недостаток можно компенсировать большим количеством параметров, подобранных вручную для более точного совпадения с экспериментальными данными.
  • новая разработка такого недостатка не имеет в принципе, поскольку используется масштаб пор, а затем - на макроскопическом уровне используются усредненные аналоги исходных уравнений. 
  • особое внимание уделено поведению границы контакта жидкости и твердого тела, т.к. именно там происходит растворение породы реагентом, который изменяет концентрацию закачиваемой кислоты и геометрию порового пространства.
  • в основе нового прототипа гидродинамического симулятора уранового месторождения или призабойной зоны нефтяной скважины помимо новых математических моделей были разработаны вычислительные алгоритмы и научно-исследовательская версия программного обеспечения (ПО).
  • эта база позволяет определять оптимальные значения малых параметров и проводить численные эксперименты на микро- и макроуровне описания среды в абсолютно твердом пористом грунте.
  • серия проведенных компьютерных расчетов показала согласованность результатов решения сформулированной микроскопической задачи и уже существующих формулировок, выведенной усредненной и исходной задачи. 
  • результаты исследования могут стать основой для будущего гидродинамического симулятора уранового месторождения или нефтяных резервуаров, который заинтересует ряд компаний в России и за рубежом, в т.ч. в Казахстане, Франции, Эквадоре и Австралии.

Автор:

Источник : Neftegaz.RU






Подпишитесь на общую рассылку

лучших материалов Neftegaz.RU

* Неверный адрес электронной почты

Нажимая кнопку «Подписаться» я принимаю «Соглашение об обработке персональных данных»