Введение к работе
Актуальность темы. Большее количество крупных нефтяных месторождений находится на поздней стадии разработки, когда первоочередной становится задача ограничения притока воды в добывающих скважинах. Поздняя стадия разработки в условиях заводнения, обуславливает неравномерную их выработку, высокую обводненность продукции и ухудшение структуры остаточных запасов нефти. Добьгаа остаточных запасов нефти, сосредоточенных в низкопроницаемых областях неоднородного коллектора, традиционными методами характеризуется низкой эффективностью. К настоящему времени разработано значительное количество подходов, методов и технологий регулирования заводнения нефтяных коллекторов путем ограничения отборов воды, использования тампонирующих составов и водоизолирующих добавок, которые в целом позволяют добиться повышения нефтеотдачи. Вместе с тем, не определены или не обоснованы оптимальные параметры технологий селективной водоизоляции, что не позволяет использовать все преимущества данных методов увеличения нефтеотдачи. Поэтому определение оптимальных параметров технологий изоляции водопритока в обводненных пластах с помощью математического моделирования является актуальной проблемой для разработки нефтяных месторождений.
Цель работы. Математическое моделирование процесса осадкообразования при закачке в пласт воды с осадкообразующим реагентом, в том числе в неизотермических условиях, с учетом аппроксимированных экспериментальных зависимостей и времени образования осадка в пористой среде.
Задачи исследования.
аппроксимация экспериментальных данных в виде функциональной зависимости объемной доли осадка от концентрации осадкообразующе-го реагента;
математическое моделирование процесса двухфазной фильтрации с осадкообразованием с учетом аппроксимированных экспериментальных зависимостей и времени образования осадка в пористой среде;
математическое моделирование процесса осадкообразования в пористой среде в случае закачки в пласт реагента, температура которого отличается от пластовой температуры.
Методы исследования. Исследования проводились путём математического моделирования рассматриваемых процессов: постановка задачи, формулировки системы уравнений и краевых условий, математическое
представление экспериментальных зависимостей физических характеристик процесса, численное решение уравнений.
Научная новизна. Предложена методика математической обработки экспериментальных данных, позволяющая использовать при математическом моделировании аппроксимированные зависимости объемной доли осадка от концентрации осадкообразующего реагента и учитывать время образования осадка в процессе фильтрации.
Решена неизотермическая задача осадкообразования в обводненном пласте при нагнетании в пористую среду осадкообразующего реагента, температура которого отличается от пластовой температуры, с учетом зависимости характерного времени осадкообразования от температуры.
Практическая ценность работы заключается в возможности использования результатов исследований для анализа и прогнозирования разработки нефтяных месторождений путём вытеснения нефти водой с добавлением осадкообразующего реагента, включая случаи, когда температура осадкообразующего реагента отличается от пластовой температуры.
На защиту выносятся следующие результаты:
Математическая модель нагнетания в нефтяной пласт воды с осад-кообразующим реагентом, в которой учитываются экспериментальные данные о фильтрации осадкообразующих реагентов в пористой среде.
Способ идентификации экспериментальных данных, учитывающий наличие предельной концентрации эффективного действия реагента.
Математическая модель процесса осадкообразования в пористой среде при нагнетании в неё воды с реагентом, температура которой отличается от пластовой.
Степень обоснованности положений, выводов и рекомендаций
Достоверность результатов диссертации основана на использовании фундаментальных уравнений тепло- и массопереноса в пористой среде, физической и математической непротиворечивости построенных моделей общим гидродинамическим и термодинамическим представлениям, на использовании экспериментальных данных при математическом моделировании вытеснения нефти водой с осадкообразующим реагентом.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на международных, российских и региональных научных конференциях, среди которых: Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». - Уфа, 2009 г.; XI Всероссийский симпозиум
по прикладной и промышленной математике (весенняя сессия) (Кисловодск, 2010 г.); Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». - Уфа, 2010 г.; Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». - Уфа, 2011 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 119 стр. машинописного текста, 66 рисунков, список литературы содержит 77 наименований.
