Методика определения технических параметров ограничения водопритока

Abstract

The paper considers the construction of a mathematical model of the oil displacement by water process taking into account the changes in the porous medium due to the adsorption of the solute in the water. The purpose of the study is to examine the changes in the behavior of reservoir porosity and water saturation. To achieve this objective, the work has been built in three stages. The first stage consists in solving the Buckley-Leverett equation by the control volume method. Also a new model has been added into this equation, which took into account simultaneously the mudding (particles settling) and suffusion (particles washout) of the porous skeleton. The second stage is the coding for this numerical model. The final stage of the study includes calculations, the results of which allowed building test graphics. Such a model is relevant for predicting the rate of extraction of hard recoverable oil reserves in reservoirs with pronounced heterogeneity, and it can be applied not only in the oil and gas sector activities – in particular, the determination of the service life of household filters as a filtering task with changes of the porous skeleton of the filter element allows more accurate predicting of its service life. The methodological basis for this article can be found in the papers by K. S. Basniev, M. A. Vlasova, I. N. Kochina, V. M. Maksimova, N. E. Leontiev, V. P. Zakharov, T. A. Ismagilov, A. G. Thelin, M. A. Silin, Yu-Shu Wu, Karsten Pruess, Z. X. Chen, Thormod E. Johansen, Lesley A. James, Liu Xiaolong.

В представленной работе рассматривается построение математической модели процесса вытеснения нефти водой с учетом изменения пористой среды за счет адсорбции растворенного вещества в воде. Цель исследования заключается в рассмотрении изменения поведения пористости пласта и водонасыщенности. Для достижения данной цели работа строилась в три этапа. Первый этап заключался в решении уравнения Баклея-Леверетта методом контрольного объема. Также в это уравнение была добавлена модель, учитывающая одновременно кольматацию (оседание частиц) и суффозию (вымывание частиц) пористого скелета. Вторым этапом являлось написание программного кода для данной численной модели. Заключительным этапом исследования являлось проведение расчета, и на основе полученных результатов были построены тестовые графики. Такая модель актуальна для прогнозирования темпов добычи трудно извлекаемых запасов нефти в пластах с ярко выраженной неоднородностью и может быть применима не только в нефтегазовой сфере деятельности – в частности, определение срока службы бытовых фильтров также является задачей фильтрации с учетом изменения пористого скелета фильтрующего элемента и позволяет более точно прогнозировать срок его службы. Методическую основу данной статьи составили труды отечественных (К. С. Басниев, А. М. Власов, И. Н. Кочин, В. М. Максимов, Н. Е Леонтьев, В. П. Захаров, Т. А. Исмагилов, А. Г. Телин, М. А. Силин) и зарубежных ученых (Ю-Шу Ву, Карстен Пруесс, З. К. Чен, Тормод Э. Йохансен, Лесли Э. Джеймс, Лю Сяолун).