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 pc. Сплошные линии – расчет по предложенной формуле.
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».