2022 год

На основе результатов численного моделирования предложена формула для апскейлинга проницаемости трещиновато-пористых сред, учитывающая их напряженно-деформированное состояние, структуру системы трещин, деформационные и фильтрационные свойства трещин.

 В рамках модели пороупругой среды с дискретными трещинами выполнено моделирование фильтрации слабосжимаемой жидкости с учетом напряженно-деформированного состояния горной породы. Трещины при этом имели случайное положение и ориентацию, а распределение их длин подчинялось степенному закону. Рассмотрено множество вариантов систем трещин, полученных путем случайной генерации. На основе результатов численного моделирования предложена формула для апскейлинга проницаемости трещиновато-пористых сред, учитывающая их напряженно-деформированное состояние, структуру системы трещин, деформационные и фильтрационные свойства трещин.

На рисунке приведено сравнение зависимости эквивалентной проницаемости трещиновато-пористой среды от параметра перколяции при различных показателях степени «а» в степенном законе распределения длин трещин и ее расчета по предложенной формуле (рис. a), а также зависимости относительного изменения эквивалентной проницаемости среды от параметра перколяции при различных давлениях закачки жидкости и ее расчета по предложенной формуле (рис. б). Установлено, что фильтрационные свойства трещиновато-пористой среды определяются главным образом степенью связности системы трещин, характеризуемой параметром перколяции «p». Показано, что заметное влияние напряженно-деформированного состояния среды на ее фильтрационные свойства наблюдается для только связных систем трещин. Полученная формула хорошо аппроксимирует результаты компьютерного моделирования.

 

Рис. Зависимость эквивалентной проницаемости трещиновато-пористой среды от параметра перколяции при различных показателях степени «а» в степенном законе распределения трещин по длинам (а), при различных давлениях закачки жидкости (б). Закрашенные маркеры соответствуют случаю перколяции расчетной области, полые – отсутствию перколяционного кластера. Вертикальной пунктирной линией обозначено пороговое значению параметра перколяции p_c. Сплошные линии – расчет по предложенной формуле.

 

 СТАТЬИ

 1. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Методика численного моделирования волновых процессов в неоднородной гидратосодержащей пористой среде // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2022. Том 8. № 3 (31). С. 59-71. DOI: 10.21684/2411-7978-2022-8-3-59-71

 2. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Скорость и поглощение линейных волн в пористых средах, насыщенных газом и его гидратом // Прикладная механика и техническая физика. 2022. Том 63. № 4 (374). С. 56-63. DOI: 10.15372/PMTF20220406

 3. Косяков В.П., Легостаев Д.Ю. Использование машинного обучения для восстановления поля проницаемости элемента разработки нефтяного пласта в двумерной постановке // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2022. Том 8. № 2 (30). С. 129-149. DOI: 10.21684/2411-7978-2022-8-2-129-149

 4. Косяков В.П., Мусакаев Э.Н., Гайдамак И.В. Применение инструментов прокси-моделирования для оценки коэффициента полезной закачки для нефтяного месторождения // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2022. Том 8. № 3 (31). С. 85-105. DOI: 10.21684/2411-7978-2022-8-3-85-105

 5. Кусайко Г.Н., Игошин Д.Е., Губкин А.С. Анизотропия проницаемости в модельных пористых средах, образованных периодическими кубическими структурами // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2022. Том 8. № 2 (30). С. 101-114. DOI: 10.21684/2411-7978-2022-8-2-101-114

 6. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Алгоритм решения задачи о разложении гидрата метана в замкнутой гидратосодержащей области пористой среды // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2022. Том 8. № 1 (29). С. 40-57. DOI: 10.21684/2411-7978-2022-8-1-40-57

 7. Borodin S.L., Musakaev N.G., Belskikh D.S. Mathematical Modeling of a Non-Isothermal Flow in a Porous Medium Considering Gas Hydrate Decomposition: A Review. Mathematics. 2022. 10(24). 4674. DOI: 10.3390/math10244674

 8. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Numerical Simulation of Wave Propagation in a Fractured Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2022. Vol. 43. No. 12. Pp. 65-71. DOI: 10.1134/S1995080222150094

 9. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Reflection and Transmission of Pressure Pulses Through a Gas Hydrate-Saturated Layer in a Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2022. Vol. 43. No. 5. Pp. 1064-1068. DOI: 10.1134/S1995080222080108

10. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. Specificities of Heat Transfer in a Vibrating Cylindrical Cavity at the Transition of the Exposure Frequency Through Resonance // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2022. Vol. 43. No. 5. Pp. 1069-1075. DOI: 10.1134/S1995080222080121

 11. Khasanov M.K., Kildibaeva S.R., Stolpovsky M.V., Musakaev N.G. Mathematical Model of the Process of Non-Equilibrium Hydrate Formation in a Porous Reservoir during Gas Injection // Mathematics. 2022. 10(21). 4054. DOI: 10.3390/math10214054

 12. Musakaev N.G., Borodin S.L., Khasanov M.K. Mathematical Modeling of the Gas Hydrate Formation Process in a Porous Reservoir, Taking into Account Nonequilibrium Phase Transition // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2022. Vol. 43. No. 5. Pp. 1171-1177. DOI: 10.1134/S1995080222080248

 13. Musakaev N.G., Borodin S.L., Ogay V.A., Yushkov A.Yu., Vasilev M.A. Research of Upward Gas-Liquid Flows with Foam-Forming Surface-Active Substances in a Vertical Channel // AIP Conference Proceedings. 2022. 2528, 020003. DOI: 10.1063/5.0106418

 14. Musakaev N.G., Khasanov M.K., Borodin S.L. Construction of an Analytical Solution of the Problem on the Formation of Gas Hydrate in a Porous Mine // Journal of Mathematical Sciences. 2022. Vol. 267. No. 6. Pp. 760-764. DOI: 10.1007/s10958-022-06166-3

  КОНФЕРЕНЦИИ

1. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Математическое моделирование волновых процессов в насыщенных пористых средах // XXVΙ окружная научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала Западной Сибири». г. Ханты-Мансийск, 22-25 ноября 2022 года.

2. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Взаимодействие импульса сжатия с газогидратосодержащим слоем в пористой среде // XI Всероссийская конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики», посвящённая 60-летию Физико-технического факультета ТГУ, 13-17 апреля 2022 года, г. Томск.

 3. Косяков В.П., Легостаев Д.Ю. Совместное использование теории фильтрации и элементов машинного обучения при решении обратной задачи восстановления фильтрационных параметров нефтяного месторождения // Проблемы Механики: теория, эксперимент и новые Технологии. Тезисы докладов XVI Всероссийской школы-конференции молодых ученых. Новосибирск, 14-17 марта 2022 года. С. 64-65.

4. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Бородин С.Л. Математическое описание процесса хранения природного газа в газогидратном состоянии в пористой среде // Тезисы докладов XVI Минского международного форума по тепло- и массообмену, Минск, 16-19 мая 2022. – Минск: Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, 2022. – С. 1047-1049.

5. Simonov O.A., Filimnova L.N. Effect of the Maximum Density of Water on Cooling Rates of Water-Saturated Porous Media // International Conference on the Methods of Aerophysical Research. Novosibirsk, August 08-14, 2022. Pp. 155-156. DOI: 10.53954/9785604788974_155

  ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫЕ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ЭВМ

1. Косяков В.П., Легостаев Д.Ю. Программный модуль для восстановления поля гидропроводности нефтяного месторождения на основе методов машинного обучения // Заявка № 2022664527, дата поступления 03.08.2022. Дата государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ 28.09.2022. № свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ 2022667885.

ДИССЕРТАЦИИ

1. Бельских Д.С. Процесс теплового воздействия на гидратонасыщенную залежь с учетом разложения газового гидрата: диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тюмень, 2022. 95 с. Специальность: 1.3.14 – Теплофизика и теоретическая теплотехника. Диссертационный совет: 24.2.418.02 при ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет». Решение совета от 08 июня 2022 года № 9. Приказ Минобрнауки России от 25 октября 2022 года № 1370/нк «О выдаче дипломов кандидата наук».

2023 год

Проведено численное исследование процесса разработки газогидратного месторождения депрессионным и/или тепловым методом для случая зонально-неоднородного пласта.

 Известно, что общемировые запасы природного газа в традиционной извлекаемой форме оцениваются примерно в 200 трлн. м³, а в газовых гидратах содержится по разным оценкам от 1 000 до 20 000 трлн. м³. Следовательно, газовые гидраты являются перспективным источником природного газа, что обуславливает актуальность теоретических исследований по разработке газогидратных месторождений. Проведено численное исследование процесса отбора газа из гидратонасыщенного пласта с зональной неоднородностью при депрессионном и тепловом воздействии. Изучены варианты размещения добывающей скважины в высоко- или низкопроницаемой зоне пласта, а также вариант размещения скважины в высокопроницаемой зоне с одновременным нагревом от скважины. Показано, что при размещении скважины в высокопроницаемой зоне разложение газогидрата происходит в протяженной объемной области и извлекается большее количество газа, чем при размещении скважины в низкопроницаемой зоне, при котором фазовый переход происходит практически на фронтальной поверхности. Для варианта с одновременным нагревом установлено, что тепловое воздействие на фоне депрессионного воздействия слабо влияет на динамику извлечения газа из пласта.

На рис. 1 приведена схема зонально-неоднородного гидратонасыщенного пласта. Он имеет цилиндрическую форму и состоит из двух кольцеобразных зон с различной проницаемостью k₁ и k₂. Граница r = r_w – это граница отбора газа, на которой задаётся постоянное давление, которое ниже равновесного давления гидратообразования для начальной пластовой температуры. Таким образом, в пласте будет происходить разложение газового гидрата и выделение свободного газа с дальнейшим его отбором. На рис. 2 показано изменение со временем массы отобранного из пласта газа и массы оставшегося в пласте газового гидрата. При расположении добывающей скважины в высокопроницаемой зоне разложение газогидрата происходит в протяженной объемной области (рис. 3), фильтрация более интенсивная и, соответственно, отбор газа больше, чем при размещении скважины в низкопроницаемой зоне. Тепловое воздействие на фоне депрессионного воздействия не оказывает значительного влияния из-за низкой интенсивности кондуктивного теплопереноса в насыщенной пористой среде (рис. 3). Можно отметить, что при расположении добывающей скважины в высокопроницаемой зоне вблизи границы между высоко- и низкопроницаемой зонами образуется участок с пониженным значением гидратонасыщенности, что связано с притоком тепла из низкопроницаемой зоны за счет теплопроводности.

 

Рис. 1. Схематичное представление рассматриваемого газогидратного пласта
(в расчетах приняты следующие значения радиусов: r_w = 0,1 м r₁ = 10 м, R = 100 м).

 

Рис. 2. Изменение со временем массы на единицу высоты пласта извлеченного метана (M_eCH4) и массы оставшегося гидрата метана в пласте (M_h).
Линии 1 – при расположении добывающей скважины в высокопроницаемой зоне (k₁ = 10^-14 м² и k₂ = 10^-16 м²); линии 2 – при расположении добывающей скважины в низкопроницаемой зоне (k₁ = 10^-16 м² и k₂ = 10^-14 м²); линии 3 – при расположении добывающей скважины в высокопроницаемой зоне (k₁ = 10^-14 м² и k₂ = 10^-16 м²) и температуре, равной 50 °C, на границе r = r_w.

 

Рис. 3. Распределения по радиальной координате r давления p, температуры T и гидратонасыщенности S_h через 30 суток после начала извлечения газа.
Левый столбец графиков соответствует расположению добывающей скважины в высокопроницаемой зоне (k₁ = 10^-14 м², k₂ = 10^-16 м²); средний – расположению добывающей скважины в низкопроницаемой зоне (k₁ = 10^-16 м², k₂ = 10^-14 м²); правый – расположению добывающей скважины в высокопроницаемой зоне (k₁ = 10^-14 м², k₂ = 10^-16 м²) и температуре, равной 50 °C, на границе r = r_w. Штриховая линия – равновесная температура разложения газогидрата, соответствующая пластовому давлению.

 

СТАТЬИ

1. Лебедев В.И., Мусакаев Э.Н., Мусакаев Н.Г., Родионов С.П. Интегрированная модель «пласт-скважина» на основе D-CRMP // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2023. – № 6. – С. 35-46. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2023-6-11-35-46

2. Легостаев Д.Ю., Косяков В.П. Моделирование добычи жидкости и динамики обводненности при совместном использовании фильтрационной модели и нейронных сетей // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2023. – Том 9, № 2 (34). – С. 75-92. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2023-9-2-75-92

3. Легостаев Д.Ю., Родионов С.П. Численное исследование влияния структуры системы трещин на фильтрацию жидкости в пороупругой среде // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. – 2023. – № 4. – С. 93-107. https://doi.org/10.31857/S1024708422600543

4. Мусакаев Н.Г., Бельских Д.С. Численное исследование процесса добычи газа из газогидратной залежи при наличии термического и депрессионного воздействия // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2023. – Том 9, № 3 (35). – С. 83-99. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2023-9-3-83-99

5. Мусакаев Н.Г., Огай В.А., Юшков А.Ю., Бородин С.Л. Повышение эффективности использования поверхностно-активных веществ для выноса жидкости с забоя газовой скважины // Нефтепромысловое дело. – 2023. – № 6 (654). – С. 39-42. https://doi.org/10.33285/0207-2351-2023-6(654)-39-42

6. Мусакаев Н.Г., Родионов С.П., Лебедев В.И., Мусакаев Э.Н. Решение обратной задачи в рамках модели D-CRMP с учетом прогнозных свойств // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2023. – № 2. – С. 62-82. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2023-2-62-82

7. Симонов О.А., Филимонова Л.Н. Численное моделирование фазового перехода «вода – лед» в высокопроницаемых водонасыщенных пористых средах // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2023. – Том 9, № 1 (33). – С. 22-38. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2023-9-1-22-38

8. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Approach to the Numerical Study of Wave Processes in a Layered and Fractured Porous Media in a Two-Dimensional Formulation // Mathematics. – 2023. – 11(1). – 227. https://doi.org/10.3390/math11010227

9. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Compression Pulse Propagation in Fractured Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2023. – Vol. 44, No. 11. – P. 4987-4993. https://doi.org/10.1134/S1995080223110161

10. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Pressure Pulse Transmission and Reflection from Layer in Porous Medium with Variable Initial Content of Gas Hydrate // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2023. – Vol. 44, No. 5. – P. 1650-1656. https://doi.org/10.1134/S1995080223050232

11. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. The Effects of Heat Transfer through the Ends of a Cylindrical Cavity on Acoustic Streaming and Gas Temperature // Mathematics. – 2023. – 11(8). – 1840. https://doi.org/10.3390/math11081840

12. Khasanov M.K., Borodin S.L., Stolpovsky M.V. Self-Similar Solution of the Problem of Superheated Water Vapor Injection into a Porous Reservoir // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2023. – Vol. 44, No. 5. – P. 1707-1713. https://doi.org/10.1134/S1995080223050347

13. Khasanov M.K., Musakaev N.G., Stolpovksy M.V. Injection of Carbon Dioxide into a Gas Hydrate Reservoir with a Negative Temperature // AIP Conference Proceedings. – 2023. – 2504. – 030108. https://doi.org/10.1063/5.0132416

14. Kosyakov V.P. Investigation of the Influence of Weight Coefficients in Solving the Problem of Permeability Identification for an Oil Field // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2023. – Vol. 44, No. 5. – P. 1721-1727. https://doi.org/10.1134/S1995080223050360

15. Musakaev N.G., Borodin S.L. Numerical Study of the Process of Gas Extraction from a Gas Hydrate Reservoir with Inhomogeneous Permeability // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2023. – Vol. 44, No. 5. – P. 1765-1770. https://doi.org/10.1134/S199508022305044X

16. Musakaev N.G., Borodin S.L., Khasanov M.K. Numerical Study of the Injection of Carbon Dioxide into a Reservoir Saturated with Methane Hydrate at Temperatures below Zero // AIP Conference Proceedings. – 2023. – 2504. – 030039. https://doi.org/10.1063/5.0132395

КОНФЕРЕНЦИИ

1. Бородин С.Л., Мусакаев Н.Г. Извлечение метана из газогидратного пласта с вертикальными слоями с различной проницаемостью // XIII Всероссийский Съезд по теоретической и прикладной механике : сборник тезисов докладов в 4 томах, 21–25 августа, 2023 г. Т. 2. Механика жидкости и газа. – СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2023. –1348 с. С. 1113-1115.

2. Бородин С.Л., Хасанов М.К. Математическое моделирование закачки водяного пара в пласт, изначально насыщенный метаном и его газогидратом // XIII Всероссийский Съезд по теоретической и прикладной механике : сборник тезисов докладов в 4 томах, 21–25 августа, 2023 г. Т. 2. Механика жидкости и газа. – СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2023. –1348 с. С. 1110-1112.

3. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Взаимодействие импульса сжатия с газогидратосодержащим слоем в пористой среде // Международная научная конференция «Математическая физика, механика и их приложения», посвященная 75-летию академика АН РБ В.Ш. Шагапова. Стерлитамак, 22-23 июня 2023 года.

4. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Волны в гидрат содержащих пористых средах // XIII Всероссийский Съезд по теоретической и прикладной механике : сборник тезисов докладов в 4 томах, 21–25 августа, 2023 г. Т. 2. Механика жидкости и газа. – СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2023. –1348 с. С. 948-950.

5. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Отражение волны сжатия от гидратосодержащего слоистого участка в пористой среде // Сборник материалов Международной научной конференции «Комплексный анализ, математическая физика и нелинейные уравнения», оз. Банное, 13-17 марта 2023. – Уфа: Аэтерна, 2023. – С. 46. https://matem.anrb.ru/conf/bannoe23.pdf

6. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Распространение волн давления в пористой среде, содержащей слои с газовым гидратом // Международная научно-практическая конференция «Рахматулинские чтения». 26-27 мая 2023 г. Ташкент.

7. Легостаев Д.Ю., Косяков В.П. Применение нейронных сетей и теории фильтрации для восстановления поля проницаемости и расчета добычи нефти // Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии: тезисы докладов XVII Всероссийской школы-конференции молодых ученых (26 февраля – 6 марта 2023 г., Новосибирск – Шерегеш). Новосиб. гос. ун-т. – Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2023. С. 111-112. http://conf.nsc.ru/files/styles/712537/ITPM_14_02_2023_interactive_s_oblozhkoy.pdf

8. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Исследование процесса разложения газогидрата в неоднородном по проницаемости пласте // Тезисы докладов участников Третьей международной летней конференции «Физико-химическая гидродинамика: модели и приложения», г. Уфа, 25-30 июня 2023. – г. Уфа: БашАльфаПринт, 2023. – С. 71.

9. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Огай В.А., Гималтдинов И.К. Математическое моделирование течения газожидкостной смеси с пенообразователями в вертикальном канале // Тезисы докладов участников Третьей международной летней конференции «Физико-химическая гидродинамика: модели и приложения», г. Уфа, 25-30 июня 2023. – г. Уфа: БашАльфаПринт, 2023. – С. 72.

10. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Огай В.А., Юшков А.Ю. Изучение восходящего двухфазного течения в газовой скважине применительно к проблеме накопления жидкости на забое // Сборник материалов Международной научной конференции «Комплексный анализ, математическая физика и нелинейные уравнения», оз. Банное, 13-17 марта 2023. – Уфа: Аэтерна, 2023. – С. 76. https://matem.anrb.ru/conf/bannoe23.pdf

11. Мусакаев Н.Г., Огай В.А., Юшков А.Ю. Экспериментальное исследование восходящего газожидкостного потока в газовой скважине // Бурение и нефть. 2023. № S2. С. 139-140.

МОНОГРАФИИ, УЧЕБНИКИ, УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Восходящее течение газожидкостной смеси в скважине в присутствии поверхностно-активных веществ : монография / Н. Г. Мусакаев, В. А. Огай, А. Ю. Юшков, С. Л. Бородин. – Тюмень : ТИУ, 2023. – 160 с. – Текст : непосредственный.

 

2024 год

Исследовать особенности распространения волн и импульсов давления в зонально-неоднородной трещиновато-пористой структуре, включая прохождение и отражение волн от трещиноватых зон в пористой структуре при нормальном и наклонном падении исходной волны

Численно исследовано распространение импульсных волн сжатия в пористой среде, содержащей трещиновато-пористую зону. Рассмотрены случаи, когда пористая среда имеет свободную поверхность или является неограниченной. Трещиновато-пористая зона имеет границу в форме эллипса или прямоугольника. Установлено, что анализ сигналов на приемниках позволяет выявить наличие неоднородности в пористой среде, оценить ее расположение и размер. Изменение формы включений несущественно влияет на рассчитанный сигнал в приемниках.

 

 

Схема задачи и поля безразмерного полного напряжения при распространении импульсной волны сжатия в пористой среде с трещиновато-пористым включением в моменты времени t = 0.6, 0.8, 1 мс; граница z = 0 является свободной поверхностью.

 

СТАТЬИ

1. Васильев Б.Л., Мусакаев Н.Г. Повышение эффективности моделирования притока к газоконденсатным горизонтальным скважинам при помощи инструмента определения профиля притока // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2024. Том 10. № 3 (39). С. 102-116. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2024-10-3-102-116

2. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Взаимодействие волны давления с трещиновато-пористой зоной в пористой среде // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. 2024. Том 166. № 3. С. 331-342. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2024.3.331-342

3. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Математическое моделирование закачки углекислого газа в пласт с метаном и водой с учётом образования гидрата углекислого газа // Сибирский журнал индустриальной математики. 2024. Том 27. № 4(100). С. 49-67. https://doi.org/10.33048/SIBJIM.2024.27.404

4. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Математическое моделирование процесса закачки диоксида углерода в содержащий метан и его гидрат пласт // Многофазные системы. 2024. Том 19. № 2. С. 49-58. https://doi.org/10.21662/mfs2024.2.008

5. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Хожимирзаев Ш.Ш. Математическое моделирование теплового воздействия на замкнутый гидратонасыщенный пласт // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2024. Том 10. № 1 (37). С. 104-120. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2024-10-1-104-120

6. Мусакаев Н.Г., Гальчанский М.П. Расчет необходимого расхода метанола при течении влажного углеводородного газа в горизонтальном трубопроводе // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2024. № 2. С. 79-92. https://doi.org/10.31660/0445-0108-2024-2-79-92

7. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Wave Interaction with Fractured Porous Layer in Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45. No. 5. Pp. 1971-1979. https://doi.org/10.1134/S1995080224602145

8. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. Acoustic Streaming and Heat Transfer in a Rectangular Channel with Differently Heated Horizontal Walls // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45. No. 5. Pp. 1980-1987. https://doi.org/10.1134/S1995080224602157

9. Khasanov M.K., Borodin S.L., Stolpovsky M.V. Mathematical Modeling of Water Vapor Injection into a Saturated Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45. No. 5. Pp. 2049-2057. https://doi.org/10.1134/S1995080224602236

10. Kosyakov V.P., Legostaev D.Yu. Estimation of Oil Reservoir Transmissivity and Storativity Fields Using a Radial Basis Function Network Based on Inverse Problem Solving // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45. No. 5. Pp. 2067-2075. https://doi.org/10.1134/S199508022460225X

11. Legostaev D.Yu., Rodionov S.P. Numerical Investigation of the Structure of Fracture Network Impact on Interwell Conductivity // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45. No. 5. Pp. 2076-2084. https://doi.org/10.1134/S1995080224602261

12. Musakaev N.G., Borodin S.L., Belskikh D.S. Methodology for Calculating the Parameters of Non-isothermal Filtration Considering the CO₂–CH₄ Replacement in Methane Hydrate // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45. No. 5. Pp. 2103-2110. https://doi.org/10.1134/S1995080224602297

13. Musakaev N.G., Ogai V.A., Yushkov A.Y., Borodin S.L. Improving the efficiency of surface-active substances for fluid removal from the bottom hole of a gas well // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2024. Vol. 58. No. 4. Pp. 1398-1401. https://doi.org/10.1134/S0040579525600408

 

КОНФЕРЕНЦИИ

1. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Массоперенос между порами и трещинами при распространении волны сжатия в трещиновато-пористой среде // Комплексный анализ, математическая физика и нелинейные уравнения : Сборник материалов Международной научной конференции, Уфа, 11–15 марта 2024 года. – Уфа: ООО "Аэтерна", 2024. – С. 30-31.

2. Губайдуллин A.А., Пяткова А.В. Акустическое течение в прямоугольной полости с разнонагретыми горизонтальными стенками // Комплексный анализ, математическая физика и нелинейные уравнения : Сборник материалов Международной научной конференции, Уфа, 11–15 марта 2024 года. – Уфа: ООО "Аэтерна", 2024. – С. 31-32.

3. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Математическая модель процесса закачки холодного углекислого газа в насыщенный метаном и водой зонально-неоднородный пористый пласт // Комплексный анализ, математическая физика и нелинейные уравнения : Сборник материалов Международной научной конференции, Уфа, 11–15 марта 2024 года. – Уфа: ООО "Аэтерна", 2024. – С. 51-52. – EDN ENGLDO.

4. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. Heat Transfer and Gas Flow in a Vibrating Rectangular Channel with Differently Heated Walls // 22-St International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2024) : Abstracts, Novosibirsk, 01–05 July 2024. – Novosibirsk: Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2024. – Pp. 41-42. https://doi.org/10.53954/9785604990131_41

5. Musakaev N.G., Borodin S.L. A Study of the Flow of Carbon Dioxide in Heterogeneous Saturated Porous Media Taking into Account the Formation of Gas Hydrates // 22-St International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2024) : Abstracts, Novosibirsk, 01–05 July 2024. – Novosibirsk: Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2024. – Pp. 113-114. https://doi.org/10.53954/9785604990131_113

6. Бородин С.Л., Мусакаев Н.Г. Методика расчета параметров процесса закачки углекислого газа в зонально-неоднородный пористый пласт с учетом образования газового гидрата // Газовые гидраты - энергия будущего (РГК I) : Материалы первой Российской газогидратной конференции, пос. Листвянка, Байкал, 26–31 августа 2024 года. – Санкт-Петербург: Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов мирового океана им. акад. И.С. Грамберга, 2024. – С. 51-56. – https://doi.org/10.24412/cl-37274-2024-1-51-56. – EDN ODBROQ.

7. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Математическое моделирование многофазного течения в насыщенных пористых средах с учетом фазовых переходов // Газовые гидраты - энергия будущего (РГК I) : Материалы первой Российской газогидратной конференции, пос. Листвянка, Байкал, 26–31 августа 2024 года. – Санкт-Петербург: Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов мирового океана им. акад. И.С. Грамберга, 2024. – С. 213-216. – https://doi.org/10.24412/cl-37274-2024-1-213-216. – EDN HLOWUJ.

8. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Распространение волн давления в пористой среде с трещиновато-пористой зональной неоднородностью // Математическое моделирование в механике : материалы докладов Всероссийской конференции, посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН., Красноярск, 18–20 сентября 2024 года. – Красноярск: Институт вычислительного моделирования СО РАН, 2024. – С. 42-45. – EDN STMWZO.

9. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Особенности теплопереноса и течения газа в прямоугольном вибрирующем канале с разнонагретыми стенками // Математическое моделирование в механике : материалы докладов Всероссийской конференции, посвящённой 50-летию ИВМ СО РАН., Красноярск, 18–20 сентября 2024 года. – Красноярск: Институт вычислительного моделирования СО РАН, 2024. – С. 46-47. – EDN AKLGSL.

10. Губайдуллин A.А., Пяткова А.В. Акустическое течение и теплоперенос в прямоугольном вибрирующем канале при наличии перепада температур горизонтальных стенок // Международная математическая конференция «Современные математические модели в энергетике», посвящённая памяти профессора, д.ф.-м.н. В. А. Тупчиева : Сборник тезисов научной конференции, Обнинск, 25–26 октября 2024 года. – М.: НИЯУ МИФИ, 2024. – С. 57-58. https://doi.org/10.51790/tupchievconf-2024

 

ДИССЕРТАЦИИ

1. Филимонова Людмила Николаевна. Тепломассоперенос в воде и водонасыщенных пористых средах в области инверсии плотности воды: диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тюмень, 2024. 98 с. Специальность: 1.3.14 – Теплофизика и теоретическая теплотехника. Диссертационный совет: 24.2.418.02, ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет». Решение совета от 19 сентября 2024 года, протокол № 5. Приказ Минобрнауки России от 17 декабря 2024 года № 1214/нк «О выдаче дипломов кандидата наук».

2025 год

Провести в одномерном приближении численное исследование фильтрационных и тепломассообменных процессов, возникающих при замещении метана в составе газогидрата углекислым газом

Объем природного газа в составе газовых гидратов многократно превышает его объем в свободной форме. Замещение метана в составе газового гидрата углекислым газом обеспечивает возможность одновременно производить добычу природного газа и захоронение углекислого газа, что определяет актуальность работы. Численно исследован процесс закачки диоксида углерода в пласт, изначально насыщенный метаном и его гидратом, с учетом процесса замещения CO₂-CH₄ в газогидрате. Изучены возникающие при этом гидродинамические и тепломассообменные процессы. Показано, что процесс замещения фактически происходит на фронтальной границе, разделяющей гидраты CH₄ и CO₂. Установлено, что для интенсификации процесса замещения необходимо осуществлять закачку углекислого газа в пласт с возможно большими значениями давления нагнетания p_inj (Рис.: при увеличении p_inj с 4 до 5 МПа объем зоны замещения возрастает примерно в три раза). Свободная от присутствия газогидратов прискважинная зона пласта может способствовать улучшению ее фильтрационных характеристик. Для создания такой зоны целесообразно закачивать газ с температурой, превышающей исходную температуру пласта и равновесную температуру образования гидрата CO₂.

 

Рис. Осесимметричные распределения по радиальной координате r давления p, насыщенностей гидратами метана S_hm и углекислого газа S_hcd на 30-е сутки после начала закачки CO₂ при различных давлениях закачки p_inj: черная линия – 4 МПа, синяя – 4,5 МПа, красная – 5 МПа. p₀ – начальное пластовое давление, которое соответствует условию стабильного существования гидрата метана. S_hm0 – начальная насыщенность пласта гидратом метана.

 

СТАТЬИ

1. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Влияние коэффициента теплоотдачи на теплообмен в цилиндрической вибрирующей области // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. 2025. Том 167. Кн. 1. С. 16-29. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.1.16-29. EDN: LMQZTF.

2. Косяков В.П., Маркелова М.Р. Методика использования упрощённой гидродинамической прокси-модели для решения задачи восстановления недостающих замеров забойного давления // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2025. Том 11. № 1 (41). С. 53-67. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2025-11-1-53-67. EDN: HWNGLY.

3. Крылов П.А., Мусакаев Н.Г. Прогнозирование накопления жидкости в промысловых газопроводах на основе машинного обучения // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2025. Том 11. № 1 (41). С. 89-111. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2025-11-1-89-111. EDN: TDBVDU.

4. Легостаев Д.Ю., Родионов С.П., Пичугин О.Н., Ильин А.С. Влияние характерного расстояния между скважинами на эффективность выработки запасов в условиях трещиноватого коллектора // Георесурсы. 2025. 27 (4). С. 246-253. https://doi.org/10.18599/grs.2025.4.22.

5. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Оценка параметров закачки диоксида углерода в насыщенный пористый пласт с неоднородной проницаемостью при наличии гидратообразования // Георесурсы. 2025. Том 27. № 3. С. 121-129. https://doi.org/10.18599/grs.2025.3.10. EDN: FRWYDL.

6. Симонов О.А., Филимонова Л.Н., Ерина Ю.Ю. Границы применимости способа определения эффективного радиуса канала, составленного из двух капилляров // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2025. Том 11. № 2 (42). С. 92-108. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2025-11-2-92-108. EDN: REJOID.

7. Смирнов А. Ю., Родионов С.П. Исследование применимости многопластовой модели CRM для задачи разделения добычи жидкости горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2025. Том 11. № 2(42). С. 109-125. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2025-11-2-109-125. EDN: VLAMWU.

8. Хасанов М.К., Бородин С.Л., Столповский М.В. Инжекция перегретого водяного пара в газогидратный пласт // Инженерно-физический журнал. 2025. Том 98. № 4. С. 953-964. EDN: FTSTGJ.

9. Хасанов М.К., Столповский М.В., Кильдибаева С.Р., Бельских Д.С. Образование газогидрата диоксида углерода при его инжекции в пласт, насыщенный нефтью и водой // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2025. № 3. С. 250-257. EDN: JZAORU.

10. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Passage of Elastic Harmonic Waves from a Porous to a Fractured-porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2025. Vol. 46. No. 11. Pp. 5922-5935. https://doi.org/10.1134/S1995080225611075.

11. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. Features of Heat Transfer and Flow of Gas Suspension in a Closed Vibrating Rectangular Channel // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2025. Vol. 46. No. 5. Pp. 2063-2073. https://doi.org/10.1134/S1995080225606964. EDN: UACURR.

12. Kosyakov V.P., Legostaev D.Yu. Predicting Water Cut Dynamics Using Hybrid Model Combining Machine Learning and Proxy Flow Model // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2025. Vol. 46. No. 5. Pp. 2143-2151. https://doi.org/10.1134/S1995080225606940. EDN: IBOHIZ.

13. Musakaev N.G., Borodin S.L., Belskikh D.S. Numerical Study of Carbon Dioxide Injection into a Saturated Porous Reservoir with Non-Uniform Permeability // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2025. Vol. 46. No. 5. Pp. 2192-2200. https://doi.org/10.1134/S1995080225606848. EDN: XMUGZL.

14. Musakaev N.G., Borodin S.L., Belskikh D.S. Numerical Study of Non-Isothermal Filtration Process Considering the CO₂-CH₄ Replacement in Methane Hydrate // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2025. Vol. 46. No. 5. Pp. 2183-2191. https://doi.org/10.1134/S1995080225606721. EDN: EUKVRY.

15. Rodionov S.P., Kosyakov V.P. A New Method of Structural-Parametric Identification of Reservoir Permeability in Flow Equations for Determining the Best Forecast of Fluid Flow Rates in Wells // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2025. Vol. 46. No. 5. Pp. 2229-2240. https://doi.org/10.1134/S1995080225607027. EDN: CXUYDW.

КОНФЕРЕНЦИИ

1. Бельских Д.С. Численное исследование процесса нагнетания углекислого газа в насыщенный водометановой смесью пласт // Новые технологии - нефтегазовому региону : Материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 2-х томах, Тюмень, 20–23 мая 2025 года. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2025. – С. 137-139. – EDN WPENTZ.

2. Гальчанский М.П., Мусакаев Н.Г. Модель скважины как один из инструментов интегрированного подхода к оптимизации разработки газовой залежи // Решение прикладных задач нефтегазодобычи на основе классических работ А.П. Телкова и А.Н. Лапердина : Материалы Национальной научно-технической конференции, Тюмень, 25 апреля 2025 года. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2025. – С. 94-98. – EDN VJYHRX.

3. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Акустическое течение газа и газовзвеси в вибрирующих каналах // Всероссийская научная конференция с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2025». С 29 сентября по 3 октября 2025 года (г. Казань). С. 160-162.

4. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Теплоперенос и акустическое течение газовзвеси в закрытом вибрирующем прямоугольном канале // IX Российская конференция – школа молодых ученых с международным участием «Многофазные системы: модели, эксперимент, приложения». 23-28 июня 2025 года (г. Уфа). 2025. 1s. С. 44-46. https://doi.org/10.21662/mfs2025.1s.

5. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Теплоперенос и акустическое течение газовзвеси в вибрирующих полостях // XXIX Всероссийская конференция с международным участием «Высокоэнергетические процессы в механике сплошной среды», и проходящий в рамках этой конференции XIX Всероссийский семинар «Динамика многофазных сред». 4-8 ноября 2025 года (г. Новосибирск).

6. Косяков В.П. Алгоритм восстановления и валидации замеров пластового давления на основе промысловых данных // Трудноизвлекаемые запасы нефти : Материалы ежегодной международной конференции, Альметьевск, 24 сентября 2025 года. – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2025. – С. 384-387. – EDN CMPNQI.

7. Косяков В.П., Легостаев Д.Ю. Подход к прокси-моделированию нефтяного месторождения на основе упрощенной фильтрационной модели и методов машинного обучения // Решение прикладных задач нефтегазодобычи на основе классических работ А.П. Телкова и А.Н. Лапердина : Материалы Национальной научно-технической конференции, Тюмень, 25 апреля 2025 года. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2025. – С. 213-216. – EDN EZKGCE.

8. Легостаев Д.Ю., Косяков В.П. Восстановление полей проницаемости и упругоёмкости нефтяного пласта при совместном использовании инструментов машинного обучения и фильтрационной модели // 79-ая Международная молодежная научная конференция «Нефть и газ – 2025». 22-23 апреля 2025 года. РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина (г. Москва).

9. Легостаев Д.Ю., Родионов С.П., Ильин А.С. Численное исследование фильтрационных процессов в трещиновато-пористых средах с различной степенью связности системы трещин // Всероссийская научная конференция с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2025». С 29 сентября по 3 октября 2025 года (г. Казань).

10. Мусакаев Н.Г., Бельских Д.С. Математическое моделирование процесса закачки углекислого газа в насыщенный пористый пласт с неоднородной проницаемостью // IV Международная летняя школа-конференция «Физико-химическая гидродинамика: модели и приложения». С 29 июня по 4 июля 2025 года. База отдыха «Павловка», расположенная на территории Павловского водохранилища в 120 км от г. Уфы.

11. Мусакаев Н.Г., Бельских Д.С. Численное исследование процесса образования газового гидрата при закачке углекислого газа в насыщенный пористый пласт // XXIX Всероссийская конференция с международным участием «Высокоэнергетические процессы в механике сплошной среды», и проходящий в рамках этой конференции XIX Всероссийский семинар «Динамика многофазных сред». 4-8 ноября 2025 года (г. Новосибирск). С. 139. https://doi.org/10.53954/9785605249917_139.

12. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Процесс неизотермической фильтрации газа с учетом замещения CO₂-CH₄ в гидрате метана // Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные вопросы теплофизики, энергетики и гидрогазодинамики в Арктических и Субарктических территориях». 4-6 июня 2025 года. Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН (г. Якутск).

13. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К. Математическое моделирование процесса закачки диоксида углерода в насыщенный нефтью и водой пористый пласт // Всероссийская научная конференция с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2025». С 29 сентября по 3 октября 2025 года (г. Казань). С. 432-433.