Науковий вісник НГУ

Вплив релаксації на фільтраційні мікротечії за гармонічної дії на пласт

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2024

Останнє оновлення: 11 травня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1429

Authors:

I.I.Денисюк, orcid.org/0000-0001-7282-5886, Інститут геофізики імені С.І.Субботіна НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: vgv_іЦя електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

I.A.Скуратівська*, orcid.org/0000-0001-7129-4980, Інститут геофізики імені С.І.Субботіна НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

I.В.Бєлінський, orcid.org/0009-0006-8836-2824, Інститут геофізики імені С.І.Субботіна НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

O.M.Сизоненко, orcid.org/0000-0002-8449-2481, Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України, м. Миколаїв, Україна, e-mail: olgasizonenko43@ gmail.com

I.M.Губар, orcid.org/0000-0002-2822-7288, Інститут геофізики імені С.І.Субботіна НАН України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (2): 025 - 031

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-2/025

Abstract:

Мета. Дослідження полів швидкостей нерівноважної фільтрації флюїду у пласті за гармонічної дії на нього та оцінка впливу релаксаційних ефектів на загасання амплітуди початкового збурення в рамках математичного моделювання нерівноважної плоскорадіальної фільтрації.

Методика. Розглядається математична модель нерівноважної плоскорадіальної фільтрації з узагальненим динамічним законом Дарсі у формі крайової задачі у напівпросторі з гармонічним законом збудження на його межі. На основі точних розв’язків крайової задачі досліджується згасання амплітуди початкового збурення від параметрів моделі та їх вплив на розміри збуреної області.

Результати. Отримане диференціальне рівняння, що моделює в циліндричній системі координат нерівноважні фільтраційні процеси в масиві пласта. Використовуючи метод розділення змінних, знайдено розв’язок модельного диференційного рівняння з гармонічною дією на межі пласта та обмеженістю розв’язку на нескінченності. Побудоване асимптотичне наближення розв’язку для великих значень аргументу. Використовуючи асимптотичний розв’язок крайової задачі, проаналізоване згасання пульсацій полів швидкостей при нерівноважній фільтрації в залежності від частоти гармонічної дії, співвідношення коефіцієнтів п’єзопровідності пласта й часу релаксації. Побудовані графіки залежностей розміру зони впливу від параметрів моделі та проаналізовано вибір параметрів для оптимального впливу на призабійну зону свердловини.

Наукова новизна. На основі моделі нерівноважної фільтрації показано, що гармонічні збурення, прикладені на межі напівнескінченного пласта, можуть проникати у пласт на більшу відстань в умовах прояву релаксаційного механізму взаємодії флюїду та скелета, порівняно з рівноважним фільтраційним процесом. Такий ефект спостерігається на скінченному інтервалі частот збурення, тоді як на великих частотах релаксація сприяє більш суттєвому затуханню збурень. У просторі параметрів «частота навантаження – час» релаксації існує геометричне місце точок, що відповідають максимальним розмірам зони впливу збурення.

Практична значимість. Отримані результати є актуальними для досліджень щодо впливу хвильових збурень на пласт з метою інтенсифікації фільтраційних процесів, а також для створення нових хвильових технологій підвищення вилучення мінеральних ресурсів із продуктивних пластів.

Ключові слова: нерівноважна фільтрація, узагальнений закон Дарсі, пористе середовище, хвильова дія, загасання, фільтраційні поля швидкостей

References.

1. Doroshenko,V. M., Prokopiv,V. Y., Rudyi, M. I., & Shcherbiy, R. B. (2013). Prior to the introduction of polymer watering in oil fields of Ukraine. Oil & gas industry of Ukraine, 3, 29-32. ISSN 0548-1414.

2. Nagornyi, V. P., & Denysiuk, I. I. (2012). Impulse methods of hydrocarbon production stimulation: monograph. Kyiv: Esse, 323 p. ISBN 978-966-02-6337-6.

3. Hamidi, H., Mohammadian, E., Junin, R., Rafati, R., Manan, M., Azdarpour, A., & Junid, M. (2014). A technique for evaluating the oil/heavy-oil viscosity changes under ultrasound in a simulated porous medium. Ultrasonics, 54, 655-662. https://doi.org/10.1016/j.ultras.2013.09.006.

4. Dollah, A., Rashid, Z. Z., Othman, N. H., Hussein, N. M., & Yusuf, S. M. (2018). Effects of ultrasonic waves during water-flooding for enhanced oil recovery. International Journal of Engineering and Technology, 7, 232-236. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.11.16015.

5. Khan, N., Pu, C., Li, X., He, Y., Zhang, L., & Jing, C. (2017). Permeability recovery of damaged water sensitive core using ultrasonic waves. Ultrasonics Sonochemistry, 38, 381-389. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.03.034.

6. Manga, M., Beresnev, I., Brodsky, E. E., Elkhoury, J. E., Elsworth, D., Ingebritsen, S. E., Mays, D. C., & Wang, C. Y. (2012). Changes in permeability caused by transient stresses: Field observations, experiments and mechanisms. Reviews of Geophysics, 50, RG 2004. https://doi.org/10.1029/2011RG000382.

7. Hamidi, H., Rafati, R., Junin, R. B., & Manan, M. A. (2012). A role of ultrasonic frequency and power on oil mobilization in underground petroleum reservoirs. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 2, 29-36.

8. Bazhaluk, Y. M., Karpash, O. M., Klymyshin, Ya. D., Hutak, O. I., & Khudin, N. V. (2012). Increased oil recovering by acting on the layers by elastic vibrations packages. Oil and gas business, 3, 185-198. ISSN 2073-0128.

9. Abdukamalov, O. A., Serebryakova, I. N., & Tastemirov, A. R. (2017). Experience of shock action for bottomhole zone treatment of injection wells in the fields of Western Kazakhstan. SOCAR Proceedings, 1, 62-69.

10. Hutak, O. I. (2011). Experimental studies of the influence of elastic oscillations on the change of oil filtration of a water mixture. Scientific Bulletin IFNTUNG, 3(29), 53-56. ISSN 1993-9965.

11. Perez-Arancibia, C., Godoy, E., & Duran, M. (2018). Modeling and simulation of an acoustic well stimulation method. Wave Motion, 77, 224-228. https://doi.org/10.1016/j.wavemoti.2017.12.005.

12. Yakovlev, V. V., Tkachenko, V. A., Bondar, V. V., Nikitin, V. A., Verba, Yu. V., & Zdolnik, G. P. (2015). Resonance treatment of horizontal branched wells by hydraulic impulse action. Acoustic Bulletin, 17(3), 32-42.

13. Oudina, A., & Djelouah, H. (2010). Propagation of ultrasonic waves in viscous fluids. Wave Propagation in Materials for Modern Applications (A. Petrin, Ed.), Ch.15, 293-306. Rijeka: IntechOpen. https://doi.org/10.5772/6857.

14. Denysiuk, I. I., Lemeshko, V. A., & Polyakovska, T. S. (2019). Computer modeling of fluid filtration in slab’s porous medium for creating wave technologies of intensification hydrocarbon extraction. Scientific notes of V. I. Vernadsky Taurida National University, 30(69), 3, 25-30. https://doi.org/10.32838/2663-5941/2019.3-2/05.

15. Chovnyuk, Yu., Dovgalyuk, V., Sklyarenko, O., & Peftieva, I. (2019). Mathematical modeling of the viscose fluid speed field in filtration channels of capillary – porous bodies under the action of harmonic waves. Modern technology, materials and design in construction, 2, 96-113. https://doi.org/10.31649/2311-1429-2019-2-96-113.

16. Banerjee, A., Pasupuleti, S., & Singh, M. K. (2021). Influence of fluid viscosity and flow transition over non-linear filtration through porous media. Journal Earth System Sciences, 130, 201. https://doi.org/10.1007/s12040-021-01686-z.

17. Danylenko, V. A., Danevych, T. B., Makarenko, O. S., Vladimi­rov, V. A., & Skurativskyi, S. I. (2011). Self-organization in nonlocal non-equilibrium media. Kyiv: Subbotin Institute of Geophysics, NAS of Ukraine. ISBN: 978-966-02-6088-7.

18. Skurativskyi, S. I., & Skurativska, I. A. (2019). Solutions of the model of liquid and gas filtration in the elastic mode with dynamic filtration law. Ukrainian Journal of Physics, 64(1), 19-26. https://doi.org/10.15407/ujpe64.1.19.

19. Denysiuk, I. I., Skurativska, I. A., & Hubar, I. M. (2023). Attenuation of velocity fields during non-equilibrium filtration in a half-space medium for harmonic action on it. Journal of Physical Studies, 27(3), 3801. https://doi.org/10.30970/jps.27.3801.

20. Arfken, G. B., Weber, H. J., & Harris, F. E. (2012). Mathematical methods for physicists. Academic Press, 1205. ISBN: 978-0-12-384654-9. https://doi.org/10.1016/C2009-0-30629-7.

21. Hamidi, H., Haddad, A. S., Otumudia, E. W., Rafati, R., Mohammadian, E., Azdarpour, A., …, & Tanujaya, E. (2021). Recent applications of ultrasonic waves in improved oil recovery: A review of techniques and results. Ultrasonics, 110, 106288. https://doi.org/10.1016/j.ultras.2020.106288.

• < Попередня
• Наступна >