Архив ключевого слова: численное моделирование
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ СКВАЖИН РАСТВОРАМИ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ
В статье рассмотрены вопросы эффективности метода повышения продуктивности скважин при их обработке водными растворами бинарных смесей. После закачки раствора в пласт инициируется экзотермическая реакция взаимодействия между компонентами бинарной смеси, сопровождающаяся выделением газов. Воздействие на призабойную зону нефтяных скважин разогретых продуктов химической реакции является комбинированным и сводится к трем явлениям: разогреву породы и находящейся в ней нефти; очистке призабойной зоны от парафинов, смол и кольматирующих отложений; расширению системы естественных трещин и появлению искусственных трещин. В результате обработки возле скважины формируются две области: повышенной проводимости и повышенной температуры, где снижается вязкость нефти. Размеры областей могут не совпадать. Каждая область вносит свой вклад в увеличение продуктивности скважины. В работе методами математического и численного моделирования исследуются процессы теплового воздействия продуктов химической реакции на пласт и оценивается прирост дебита скважины за счет снижения вязкости нефти. Предложена математическая модель процесса реагирования компонентов бинарной смеси, их фильтрации и влияния на пластовую систему. Численное решение задачи осуществлено на базе открытой интегрируемой платформы OpenFOAM. Приведены результаты численного моделирования процесса реагирования бинарной смеси и последующей добычи нефти из прогретого пласта. Получены оценки роста температуры и размеров области прогрева при протекании экзотермической химической реакции в поровом пространстве, а также ожидаемого прироста добычи нефти и продолжительности эффекта. Исследованы случаи различных концентраций активных веществ. Показана высокая экономическая эффективность метода по тепловым эффектам прироста добычи.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕОДНОРОДНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ДВИЖЕНИЕ КАПЕЛЬ ВОДЫ В НЕФТИ
Подготовка скважинной продукции в условиях высокой обводненности нефти осложняется многими факторами, в числе которых значимое место занимают ограничения по производительности электрообезвоживающих и обессоливающих установок. Конструкция таких установок не претерпевала существенных изменений за последние 40 лет. Перспективным является использование конструкций электродегидраторов, реализующих принцип обработки водонефтяных эмульсий в неоднородном электрическом поле, так как в таком случае увеличивается масштаб воздействия сил диэлектрофореза на глобулы воды. Разработка таких аппаратов возможна только при детальном анализе распределения неоднородного электрического поля во всем объеме аппарата, как в межэлектродном, так и заэлектродном пространстве, а также анализе динамики движения капель воды в поле действия силы плавучести, силы диэлектрофореза и лобового сопротивления движению. В исследовании предложен алгоритм расчета неоднородного электрического поля, создаваемого симметричной и несимметричной конфигурацией плоских электродов различных размеров, как в межэлектродной, так и в заэлектродной области. Результаты расчета электрического поля были использованы для моделирования движения капель воды в водонефтяной эмульсии под действием сил диэлектрофореза, плавучести и лобового сопротивления для различных конфигураций электродов. На основе анализа траекторий движения капель воды в нефти установлены особенности разделения эмульсий в аппаратах с различными размерами заряженной и заземленной пластин конденсатора. Установлено, что несимметричная конфигурация электродов с преобладанием длины заряженной пластины обладает лучшими, по сравнению с другими конфигурациями, эксплуатационными характеристиками и может быть использована для интенсификации электрокоалесценции водонефтяных эмульсий.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНИРОВАНИЯ ПЛАСТА В УСЛОВИЯХ НЕОДНОРОДНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ
В настоящее время с увеличением в мировом балансе запасов доли залежей высоковязких нефтей и битумов, и в связи с интенсивной выработкой залежей легких нефтей, возникает необходимость освоения этих залежей с использованием наиболее эффективных технологий. Одной из таких технологий является технология термогравитационного дренирования пласта (ТГДП). Главным преимуществом этой технологии является ее применимость в широком диапазоне вязкости нефти и толщин пласта. Однако применение ТГДП в условиях неоднородных залежей может сопровождаться значительными трудностями. В данной работе был проведен обзор предшествующих исследований по влиянию анизотропии пласта и неоднородных прослоев на процесс ТГДП. Наличие непроницаемых прослоев большой протяженности может оказать существенное влияние на показатели разработки при использовании горизонтальных скважин по технологии ТГДП. Эффективность данной технологии при разработке залежей высоковязких нефтей и битумов в большей степени зависит от равномерного распределения нагнетаемого пара по всей длине скважины и нормального образования паровой камеры, то есть в форме «повернутого треугольника». Далее в работе путем численного моделирования исследована эффективность применения технологии ТГДП в условиях Лыаельской площади Ярегского месторождения. Для достижения этой цели было исследовано влияние различных непроницаемых прослоев на показатели разработки залежи. Для решения поставленной задачи была создана гидродинамическая модель участка Лыаельской площади с усредненными геолого-физическими параметрами. Были выполнены расчеты технологических показателей разработки при наличии различных непроницаемых прослоев при использовании технологии ТГДП.
Разработка модели прямоточного смесителя для двухфазных систем
Сероводород часто встречается в месторождениях нефти и газа, является агрессивным газом, провоцирующим кислотную коррозию. В этой связи, без современных станций подготовки газа и модулей сероочистки, сероводород способен наносить сильнейший ущерб серьезно изнашивается и выходит из строя самое различное оборудование в нефтяной, энергетической, транспортной и газоперерабатывающей отраслях. Существующие технологии массопередачи протекают на границе раздела фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между продуктом абсорбентом. Применение волновых воздействий позволяет повысить эффективность массообмена в химико-технологических процессах и создавать компактные аппараты на их основе. Причем энергия потока, для этих аппаратов, бывает достаточной для создания эффективного кавитационно-вихревого режима. Учитывая, что в последние годы стоимость энергии резко растет, разработка более экономичных конструкции и перспективных технологии на принципах кавитационно-вихревых воздействий актуальна.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОФИЛЯ МЕСТНОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ ЗОН ВЗРЫВООПАСНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПРИ ИСПАРЕНИИ НЕФТИ С ПОВЕРХНОСТИ АВАРИЙНОГО ПРОЛИВА
Представлена модель для расчета интенсивности испарения с поверхности аварийного пролива нефти. Приведены результаты оценки влияния скорости ветра и геометрических характеристик профиля местности на динамику формирования взрывоопасного облака при испарении нефти.
