Гидродинамические эффекты при двухфазной многокомпонентной фильтрации в пластах сложной структуры тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, доктор физико-математических наук Конюхов, Владимир Михайлович

• Конюхов, Владимир Михайлович
• доктор физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Конюхов, Владимир Михайлович

Введение

1 Двухфазная многокомпонентная фильтрация в нефтяных пластах сложного строения, вскрытых горизонтальными скважинами

1.1 Двухкомпонентная фильтрация (вытеснение нефти водой)

1.1.1 Математическая модель двухфазной фильтрации

1.1.2 Численные методы расчета насыщенности и давления

1.1.3 Образование структур в двухфазных потоках.

1.1.4 Фильтрация при наличии в пласте тонкой высоко- или слабопроницаемой перемычки.

1.1.5 Влияние расположения ГС на фильтрацию при отсутствии и наличии подошвенной воды в пласте.

1.1.6 Фильтрация в зонально-неоднородном пласте, вскрытом горизонтальными скважинами.

1.2 Трехкомпонентная фильтрация (полимерное заводнение)

1.2.1 Математическое описание процесса полимерного заводнения

1.2.2 О численном методе расчета концентрации загустителя

1.2.3 Структуры в двухфазных трехкомпонентных потоках

1.2.4 Сравнение процессов фильтрации и характеристик разработки пластов слоистой структуры при обычном и полимерном заводнении.

1.2.5 Полимерное вытеснение в пластах слоистой структуры с применением горизонтальных скважин

1.3 Пятикомпонентная фильтрация (гидрогелевое заводнение)

1.3.1 Модель фильтрации химически реагирующих смесей

1.3.2 О разностной схеме и алгоритме расчета концентраций гелеобразующих компонент и гидрогеля.

1.3.3 Анализ структур в двухфазных пятикомпонентных потоках

1.3.4 Влияние подвижных гелевых оторочек на фильтрационные процессы в пластах сложной структуры.

1.3.5 О подходах к оптимизации методов увеличения нефтеотдачи при гидрогелевом заводнении

1.3.6 Сравнение эффективности применения методов обычного, полимерного и гидрогелевого заводнения в пластах сложной структуры.

Двухфазная фильтрация при циклическом воздействии на нефтяные трещиновато-пористые пласты

2.1 Математические модели периодических процессов в трещиновато-пористом пласте.

2.1.1 Модель двухфазной фильтрации в пластах со структурой //—го типа, образованной небольшими блоками

2.1.2 Двухуровневая модель нестационарной фильтрации в трещиновато-пористом пласте.

2.2 Численные модели и алгоритмы расчета периодических процессов в трещиновато-пористом пласте.

2.2.1 Численная одноуровневая модель фильтрации.

2.2.2 Численная двухуровневая модель и алгоритм расчета фильтрации в трещиновато-пористом пласте.

2.3 Результаты компьютерного моделирования.

2.3.1 Анализ периодических фильтрационных процессов на основе одноуровневых моделей.

2.3.2 Оценка влияния параметров циклического воздействия на процесс вытеснения нефти из блоков в трещины с помощью двухуровневой модели.

3 Миграция тяжелых жидких загрязнений в водоносных пластах сложной структуры

3.1 Фильтрационная модель распространения сильно минерализованных неорганических растворов.

3.1.1 Физическое описание процесса.

3.1.2 Уравнения миграции рассола.

3.1.3 Основные особенности и свойства решения.

3.1.4 Постановка граничных условий.

3.2 Численная модель миграции рассола и алгоритм расчета

3.3 Анализ процессов распространения рассола в водоносных пластах на основе фильтрационной модели.

3.3.1 Апробация модели.

3.3.2 Квазистационарные эффекты при миграции рассолов в анизотропных водоносных пластах

3.3.3 Структурные эффекты в пластах сложного строения с регулярно расположенными слабопроницаемыми включениями.

3.4 Фильтрационно-диффузионная модель распространения высоко- и слабоконцентрированных соляных растворов в водоносных пластах сложного строения

3.4.1 Физическое описание и общие уравнения фильтрацион-но-диффузионного процесса.

3.4.2 Постановка граничных условий.

3.5 Особенности фильтрации рассолов с учетом диффузии

3.5.1 Распространение загрязнения при различных его начальных распределениях в пласте.

3.5.2 Фильтрационно-диффузионное распространение пятна рассола на "медленной" стадии.

3.5.3 .Влияние диффузии на миграцию рассолов в пластах трещиновато-пористой структуры.

3.6 Фильтрационная модель распространения тяжелых органических загрязнений.

3.6.1 Миграция тяжелого органического загрязнения

3.6.2 Об особенностях миграции тяжелых органических жидкостей в водоносных горизонтах сложной структуры

4 Нестационарные гидродинамические процессы при имплози-онной обработке призабойной зоны скважины

4.1 Математическое описание процессов в системе "скважина

- имплозионная камера - пласт".

4.1.1 Физическое описание процесса имплозионной обработки

4.1.2 Математическая модель имплозионного воздействия

4.1.3 Преобразование общей системы уравнений.

4.2 Численные методы и алгоритмы решения задач.

4.3 Анализ результатов компьютерного моделирования имплози-онных процессов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидродинамические эффекты при двухфазной многокомпонентной фильтрации в пластах сложной структуры»

Диссертация посвящена теоретическому исследованию изотермических процессов двухфазной многокомпонентной фильтрации в слоисто-неоднородных и трещиновато-пористых нефтяных пластах, фильтрационно-диф-фузионных процессов при распространении тяжелых жидких загрязнений в водоносных пластах сложного строения и гидродинамических ударно-волновых процессов в системе " скважина - пласт - имплозионная камера" при имплозионной обработке призабойной зоны пласта.

Актуальность темы. Процессы фильтрации и массопереноса в коллекторах сложной структуры составляют сущность многих явлений в природе и разнообразных технологиях разработки нефтяных месторождений, распространения загрязнений в пресноводных горизонтах и т.д.

С истощением в нашей стране запасов большинства выскопродуктивных залежей нефти, находящихся в настоящее время на поздней стадии разработки, в последние десятилетия все более увеличивается доля трудно извлекаемых запасов углеводородного сырья, объем добычи которых за последние 25 лет вырос в три раза [79]. К этой категории относятся запасы нефти в пластах сложной структуры (неоднородных по простиранию и по толщине нефтяных залежах, трещиновато-пористых пластах). Использование традиционных методов нефтеизвлечения (в настоящее время более 90% нефти в России добывается с применением заводнения) не является достаточно эффективным [79], [89]. Так, разработка неоднородных пластов системой скважин ведет к образованию зон слабой выработанности между скважинами, обусловленных гидродинамикой процесса вытеснения, а из-за зональной неоднородности проницаемости продуктивных пластов вода проходит по высокопроницаемым каналам, оставляя не выработанными менее проницаемые зоны и приводя к высокой обводненности добывающих скважин. В трещиновато-пористых коллекторах нефть сосредоточена в блоках, а фильтрация жидкости при разработке происходит по трещинам. Если блоки гидрофобны, то обычное квазистационарное заводнение пласта или нестационарное воздействие с длительным периодом цикла (месяцы) закачки воды по участкам в принципе не могут быть эффективными. В этом случае механизм капиллярной пропитки [8], [41] не работает, и по трещинам фильтруется практически одна вода, что приводит к весьма низкой нефтеотдаче пластов.

Решение этих проблем предполагает совершенствование систем заводнения за счет внедрения методов периодического воздействия на пласт, использования эффективных физико-химических способов заводнения, применения технологии горизонтальных скважин (ГС).

Другой важной проблемой, возникающей в практике нефтедобычи, является ухудшение фильтрационных свойств пласта в окрестности нагнетательных и добывающих скважин, которое может произойти по самым разнообразным причинам (см., например, [3], [29], [77], [80], [111] и подробный анализ [39]) как при бурении и освоении, так и в процессе эксплуатации скважин. Поскольку состояние призабойной зоны пласта определяет эффективность эксплуатации скважин, то на практике большое внимание уделяется методам улучшения фильтрационных характеристик этой окрестности коллектора за счет теплового, гидродинамического, химического, волнового [50], виброволнового [39] и других способов воздействия. Успешно применяются также имплозионные методы [52], [96] - [99], а также новые комбинированные высокорентабельные технологии, которые сочетают имплозию с термическим, термогазобарическим, термогазокислотным или перфорационным способами обработки призабойной зоны пласта [73], [104] - [106], [114], [120].

К сожалению, развитие нефтедобывающей, химической и других отраслей промышленности сопровождается нередкими техногенными авариями, приводящими к загрязнению пресноводных пластов, служащих источниками питьевой воды для населения. Часто такие загрязнения представляют собой либо неорганические высокоминерализованные рассолы, например, попутные воды нефтяных месторождений [119], либо тяжелые углеводородные жидкости, попадающие в подземные воды в результате их утечек при авариях на поверхности земли или нарушении герметичности нефтепромыслового оборудования скважин. Аналогичные экологические проблемы характерны и для большинства приморских регионов, где интенсивный водоотбор проводит к интрузии морской воды в водоносные горизонты [166].

Практическая значимость теоретического изучения процессов, протекающих при всех указанных выше видах воздействия на фоне фильтрации насыщающих пористую среду флюидов и взаимодействия различных физических полей с полями фильтрационных потоков, очевидна. Соответствующие задачи, возникающие при исследовании фильтрационных явлений в нефтяных коллекторах сложного строения и миграции загрязнений в водоносных пластах давно привлекают внимание механиков, математиков, гидрогеологов и многих других специалистов, что проявляется не только в количестве публикаций, но и в проведении научных симпозиумов, регулярных специальных конференций и семинаров (см., например, труды [26], [50], [67], [68], [90], [107], [129], [143]). Такие процессы являются объектом исследования теории многофазной многокомпонентной фильтрации, теории разработки нефтяных месторождений, гидрогеологии и геоэкологии. Именно эти процессы изучаются в настоящей диссертации.

1. Большинство гидродинамических моделей фильтрационных процессов в нефтяных пластах базируется на теории подземной гидрогазодинамики, основы которой были заложены фундаментальными экспериментами Р. Ви-кофа и Г. Ботсета, Д.А. Эфроса, получивших кривые относительных фазовых проницаемостей, и классическими моделями С. Баклея и М. Леве-ретта, М.Маскета и М. Мереса, Л. Рапопорта и В. Лиса, обобщающими закон Дарси на случай совместной фильтрации несмешивающихся флюидов. В дальнейшем модели двухфазной фильтрации развивались в работах М.Г. Алишаева [2], Г.А. Бабаляна [5], К.С. Басниева, Н.М. Дмитриева, И.Н. Кочиной, С.А. Кундина, В.М. Максимова и Г.Д. Розенберга [11],

12], В.Я. Булыгина [18], Г.И. Баренблатта, В.М. Ентова, В.М. Рыжика и А.Ф. Зазовского [7], [8], [41], [43], Ю.П. Желтова [46], В.А. Данилова и P.M. Каца [35], А.Н. Коновалова [53], А.В. Костерина и Э.В. Скворцова [38], [40], M.JI. Сургучева [112], А.Н. Чекалина [126], [128], И.А. Чарного [123] и др.

В силу большого объема публикаций в нашей стране и за рубежом, посвященных конкретизации моделей и решению задач двухфазной многокомпонентной фильтрации, ограничимся далее лишь ссылками на работы, имеющие непосредственное отношение к излагаемому материалу. Отметим, что подробную библиографию по различным темам можно найти в цитированных книгах российских авторов, в книге [149] и в обзорах [116], [117], [133].

1.1. Постановки задач двухфазной двухкомпонентной фильтрации в нефтяных пластах представляют собой весьма сложные системы дифференциальных уравнений относительно искомых функций давления и водонасы-щенности, аналитические решения которой в одномерном случае для однородного пласта дано Баклеем и Левереттом, а для неоднородного одномерного пласта и некоторых частных двумерных задач - в работах [16], [48], [125]. В общем случае решения могут быть получены только численными методами. При этом необходимо учитывать, что особенностью задач вытеснения нефти водой является образование скачка водонасыщенности на фронте вытесняющей жидкости, обусловленного видом зависимостей относительных фазовых проницаемостей и соотношением вязкостей фаз. Возникновение и распространение скачков имеет место при отсутствии [7], [16], [126], [134] и наличии [94], [123], [126] массовых сил, а также в двумерных задачах [122].

Численное решение задач фильтрации в пластах сложного строения дополнительно осложняется тем, что перемещение скачка насыщенности происходит в среде, в которой присутствуют границы разрыва ее физических характеристик (прежде всего, абсолютной проницаемости).

Методы расчетов фильтрационных течений по модели Баклея-Леверетта, предлагаемые различными авторами, детально обсуждаются А.Н. Чекали-ным в [126]. В этой работе с учетом специфики двухфазной фильтрации в нефтяных пластах предложены эффективные методы решения уравнения переноса водонасыщенности и уравнения эллиптического типа относительно давления, учитывающие априорную информацию о свойствах искомых функций. С целью повышения порядка аппроксимации уравнения переноса используется сетка, сдвинутая на полшага относительно сетки для давления. Консервативные разностные схемы строятся с помощью интегро-интерполяционного метода [108] - [110], причем их коэффициенты являются функционалами не только коэффициентов исходных дифференциальных уравнений, но и самого решения. "Уравнение переноса аппроксимируется явной схемой типа "уголок", учитывающей конечность скорости движения фронта вытеснения. Для установления связи между среднеинтегральными по элементарной ячейке величинами водонасыщенности и ее значениями в узлах сетки используется дробно-линейная (для плоских задач в вертикальном разрезе пласта), либо параболическая (для плановых течений) интерполяция. Результаты тестирования разработанных в [126] схем на известных аналитических решениях и численных решениях других авторов показали их высокую точность даже при расчетах на относительно грубых сетках. Поэтому метод А.Н. Чекалина широко применяется в настоящей работе.

Заметим, что проблемы решения гиперболических уравнений на основе конечно-разностных схем и метода конечных элементов продолжают оставаться предметом активных исследований российских и зарубежных ученых, см., например, [30] - [32], [102], [113], [138], [149], [150].

Несмотря на то, что в области двухфазной двухкомпонентной фильтрации накоплен весьма богатый экспериментальный и теоретический опыт, ряд вопросов остается недостаточно изученным. Это касается исследования взаимодействия подвижных скачков насыщенности, перемещающихся в пластах сложного строения, с границами разрыва абсолютной проницаемости и влияния такого взаимодействия на фильтрационные поля потоков и сам процесс вытеснения нефти водой. Новые задачи возникают также в связи с применением в практике нефтедобычи горизонтальных скважин, что требует изучения в этом случае как особенностей процесса заводнения, так и получения оценок влияния длины скважин и их расположения в пласте на характеристики его разработки.

1.2. Методы повышения нефтеотдачи пластов за счет физико-химического воздействия, основанные на создании высоковязких оторочек, можно разделить на два типа в зависимости от того, закачивается ли загуститель в готовом виде, или же он образуется в процессе фильтрации за счет химической реакции между последовательно закачиваемыми в коллектор химреагентами, растворенными в водной фазе.

Моделирование фильтрации первого типа (например, полимерного заводнения, которое является одним из наиболее применяемых методов данного типа) может быть выполнено в рамках теории двухфазной трехкомпонент-ной фильтрации готовых смесей [1], [42], [43], [79], [91], [101], [118], [123], [128], [129]. При описании полимерного вытеснения в крупномасштабном приближении без учета капиллярных сил и диффузионных эффектов для характеристики состава смеси достаточно знать концентрацию третьей компоненты - загустителя воды и его сорбционные свойства в пластовых условиях [8], [42], [79], [128]. Как правило, концентрация примеси в воде мала, так что балансовые уравнения воды и нефти дополняются дифференциальным уравнением гиперболического типа для концентрации. Это приводит к значительному усложнению решения соответствующих фильтрационных задач, которое в неодномерном случае может быть получено с помощью метода характеристик [13] и разностными методами [128]. Подробный обзор различных задач, решаемых этими методами, приведен в обзоре В.М. Ентова [42] и в книге А.Н. Чекалина, Г.В. Кудрявцева, В.В. Михайлова [128].

Особенностью задач двухфазной трехкомпонентной фильтрации является то, что наряду со скачком водонасыщенности здесь появляется скачок концентрации загустителя [42], [43], [128]. В этой связи возникает необходимость дополнительного изучения взаимодействия подвижных скачков между собой и с границами разрыва абсолютной проницаемости, их влияния на фильтрационный процесс полимерного заводнения в целом и на динамику полимерной оторочки в пластах сложной структуры, вскрытых горизонтальными скважинами.

1.3. Еще более сложным для изучения является второй метод физико-химического воздействия на пласт, когда фильтрация и образование загустителя происходят одновременно, и оба эти процесса связаны между собой. Здесь можно выделить два способа изменения направления потоков жидкости за счет снижения скорости фильтрации воды в высокопроницаемых областях: 1) создание в них непроницаемых барьеров и 2) формирование подвижных высоковязких оторочек загустителя.

В этой области уже накоплен достаточно большой промысловый опыт (см., например, [78], [79], [118], [153], [155], [159], [169], [175]). Анализ влияния непроницаемых барьеров (расположение которых считается заданным в окрестности скважины) на гидродинамику потоков проводится в [44] в рамках модели двухфазной фильтрации. В работах [49], [47] дан численный анализ формирования высоковязких барьеров в призабойной зоне слоисто-неоднородных пластов за счет взаимодействия двух компонентов в сорбированном состоянии и без учета химической реакции между ними в процессе фильтрации. Однако, как показывает нефтепромысловая практика, неподвижные барьеры, вообще говоря, мало эффективны при наличии гидродинамической связи между слоями пласта, так как в этом случае такие барьеры легко обтекаются потоком. Вследствие этого их влияние на процесс фильтрации ограничивается лишь некоторой близлежащей окрестностью. Поэтому в слоисто-неоднородных пластах целесообразно создавать подвижные оторочки загустителей, такие, как оторочки управляемого гидрогеля.

Поскольку методы физико-химического воздействия второго типа начали развиваться лишь в последние годы, то для исследования происходящих в пласте процессов необходимы построение соответствующей модели двухфазной пятикомпонентной фильтрации и разработка численных методов и алгоритмов ее численной реализации. Математическое описание таких ситуаций применительно к условиям фильтрации в нефтяных пластах может быть выполнено на основе общих принципов, разработанных в гидрогеохимии [172]. Особый интерес представляет собой как теоретическое исследование самого процесса гидрогелевого вытеснения, так и сравнение его эффективности с традиционными методами первого типа и обычным заводнением.

2. Важное значение для теории и практики имеют гидродинамические методы воздействия на трещиновато-пористые пласты. Как говорилось ранее, методы стационарного заводнения и циклического воздействия с большим периодом (месяцы) на такие пласты малоэффективны. Однако специальные промысловые эксперименты и теоретические исследования свидетельствуют о том (см., например, [85] - [90]), что циклическое воздействие с коротким периодом (часы, дни) на трещиновато-пористые пласты приводит к значительному снижению обводненности добывающих скважин. Поэтому такие гидродинамические методы в настоящее время считаются наиболее перспективными с точки зрения их эффективности и экономичности, и они широко применяются на практике [89] .

По-видимому, одной из первых работ, в которой рассматривалась задача циклического воздействия на пласт, была работа Г.Г. Тумашева и В.М.Фомина [115].

Для описания процессов движения однородной жидкости в трещиновато-пористых пластах первая модель неустановившейся фильтрации в " средах с двойной пористостью" была предложена Г.И. Баренблаттом, Ю.П. Желто-вым и И.Н. Кочиной [7], [10]. Она построена в предположении о том, что макроскопическим потоком в блоках можно пренебречь, а переток между блоками и трещинами пропорционален разнице давлений в порах и трещинах. В дальнейшем этот подход был применен A.A. Боксерманом, Ю.П. Желтовым, A.A. Кочешковым и Б.В. Шалимовым к исследованию процесса капиллярной пропитки [14], [51] и для описания циклического вытеснения нефти водой [15]. Для получения и обработки кривых восстановления давления на скважинах, вскрывающих трещиновато-пористые пласты, Ю.М. Молокович [87] построил усовершенствованную модель Баренблатта-Уоррена-Рута, учитывающую неравновесность фильтрационного потока по давлению и скорости фильтрации.

Однако эффект снижения обводненности при циклическом воздействии достаточно долго не имел своего должного объяснения в рамках теории двухфазной фильтрации. Так, в работе О.Э. Цинковой [121], установлено, что в рамках обычных предположений теории двухфазной фильтрации " периодические упругие колебания жидкостей в неоднородном пласте не приводят .к изменению технологических показателей разработки" (стр. 58). Автор [121] предлагает описать механизм "выравнивания насыщенности при циклическом воздействии" с помощью гистерезиса фазовых проницаемостей. Однако при таком подходе "количественные рамки проявления рассматриваемого эффекта выравнивания насыщенностей весьма узки" (стр. 66).

В силу противоречия между имеющимися экспериментальными данными [85], [88] - [90] и выводами, полученными в [121], вопрос об адекватном описании процессов в трещиновато-пористых коллекторах при циклическом воздействии остается открытым и требует проведения соответствующих исследований.

3. Проблемы загрязнения водоносных пластов рассолами и тяжелыми органическими жидкостями являются в настоящее время объектом интенсивного экспериментального и теоретического изучения, о чем свидетельствует огромное количество публикаций и конференций (см., например, работы Н.Н. Веригина [20], B.C. Голубева [33], обзор [37], труды П.Я. Полубарино-вой-Кочиной [95], работы В.А. Мироненко, В.Г. Румынина и их коллег [54], [76], [81], [84], [103], публикации зарубежных авторов [136], [151], [152], [154], [160] - [168], [173], труды конференций [145], [147]). Типичным для фильтрации тяжелых жидкостей является неустойчивый струйный характер течения с образованием "пальцев" или "языков" ("fingering"), математическое описание которого представляет собой весьма сложную задачу.

Существует несколько способов моделирования переноса рассолов фильтрационным потоком. При наиболее простом подходе предполагается, что рассол и пресная вода являются несмешивающимися жидкостями, и на границе их контакта выполняются известные гидростатические условия Гибена-Герцберга (Ghyben - Herzberg). В этом случае не учитывается диффузионный перенос между рассолом и водой в пористой среде и неустойчивость миграции разноплотностных жидкостей. Такой подход позволяет значительно упростить решение задач миграции рассолов и дать оценки перемещения основного ядра загрязнения.

Второй подход, используемый в дисперсионной модели [135], [136], [154], [161], [167], основывается на уравнениях конвективной диффузии в пористой среде, в которых дисперсионный массовый поток описывается линейным законом Фика. Данная теория справедлива для слабоконцентрированных растворов. Для обобщения ее на случай фильтрационного переноса рассолов в [84], [135], [151], [170] предлагается использовать нелинейный закон Фика с полуэмпирическими зависимостями дисперсионного потока от градиента концентрации, в том числе и с учетом молекулярной диффузии. Тем не менее, и эта нелинейная дисперсионно-диффузионная модель справедлива лишь для анализа устойчивых ситуаций, когда процесс пальцеобразования, обусловленный гравитационной неустойчивостью, отсутствует или им можно пренебречь.

Третий подход, начавший развиваться с появлением многопроцессорных ЭВМ, позволяющих распараллеливать вычислительный процесс, базируется на попытках построения "универсальной" трехмерной модели в рамках уравнений многофазной фильтрации с учетом всех действующих факторов [137], [148], [158], [162], [163], [174]. Однако это требует адекватного и полного задания исходных данных для проведения расчетов, что в каждом отдельном случае сопряжено с огромными трудностями. Как подчеркивается в [37], "анализ полученных на этом пути результатов поражает явным их несоответствием затраченным усилиям" (стр. 26). Целесообразным является принцип разделения полной задачи по процессам на несколько более простых подзадач, отражающих ключевые моменты явления.

Что касается математического моделирования миграции жидких неводных составов (NAPL), то оно находится сейчас в стадии становления [37], [160].

Таким образом, проблемы описания неустойчивого процесса фильтрации тяжелых загрязнений далеко не решены, а связанные с ними задачи внедрения рассолов и тяжелых углеводородных жидкостей, процессы массоперено-са, возникающие при их миграции в полях напорного и инфильтрационного течений и осложненные сложной структурой водоносных пластов, требуют проведения соответствующих исследований.

4. Опытно-промышленное внедрение технологий имплозионного и комбинированного типов подтверждает их потенциальную перспективность [96] - [99], [104] - [107], [114], [120]. Однако, как отмечается в [120], успешность применения имплозионных методов воздействия может быть существенно повышена при более глубокой проработке их теоретических основ, так как пока технология проведения соответствующих работ опирается в основном лишь на эмпирические знания и правила.

Первые шаги в направлении разработки расчетных методов имплозионных процессов на фоне анализа результатов одного из первых промышленных применений обработок призабойной зоны пластов в Коми АССР были предприняты в работах А.А.Попова, А.И. Шнирельмана [96] - [99]. Они основаны на теории гидравлического удара в скважине, и совершенно не учитывают как массообменные перетоки между пластом и скважиной, так и взаимосвязь процессов во всей имплозионной системе "скважина - имплози-онная камера - пласт". Некоторые постановки задач, связанных с расчетом температуры и давления в скважине при обработке пороховым газогенериру-ющим устройством и возникновением при этом колебаний столба жидкости в скважине (также без взаимосвязи с пластом), рассматриваются в [6], [75].

Представляет интерес оценка возможности образования трещин гидроразрыва при имплозии по формуле Ю.П. Желтова [45], [46]. Для этого необходимо знать забойное давление и объем закачиваемой в пласт жидкости. Они должны определяться из решения задачи о согласованном движении жидкости в скважине и пласте. Такая задача Ю.П. Желтовым [45], [46] не рассматривается, поэтому принятые в этих работах значения указанных величин представляются спорными.

Поскольку для выявления условий, при которых обеспечивалось бы с большей вероятностью успешность имплозионных методов, необходимо в деталях выяснить механизм имплозионного воздействия на призабойную зону скважины, необходима разработка соответствующей математической модели, позволяющей анализировать весь процесс, происходящий в системе "скважина - имплозионная камера - пласт ".

Таким образом, проведенный анализ степени разработанности проблем показывает, что в силу значительной сложности изучаемых объектов имеющиеся результаты являются далеко не полными. Они не снимают как проблемы адекватных рассматриваемым процессам математических постановок сложных сопряженных задач механики пористых сред, так и необходимости создания новых и развития известных методов их решения. Все это в конечном итоге определяет актуальность тематики диссертации и позволяет сформулировать цель работы: математическое описание двухфазных многокомпонентных фильтрационных течений в пластах сложной структуры, разработка численных методов решения конкретных задач и анализ на их основе особенностей процессов фильтрации и гидродинамических эффектов при различных способах воздействия на пласт.

Основные задачи исследования:

1. Изучить гидродинамические эффекты при двухфазной многокомпонентной фильтрации, обусловленные взаимодействием скачков водонасы-щенности и концентрации высоковязких загустителей с границами разрыва абсолютной проницаемости; оценить влияние такого взаимодействия на поля фильтрационных потоков и на ход фильтрационного процесса.

2. Дать оценку основных характеристик разработки слоисто-неоднородных пластов при отсутствии и наличии подошвенной воды в зависимости от способа размещения горизонтальных скважин, и изучить влияние длины горизонтальных скважин на нефтеотдачу зонально-неоднородных нефтяных коллекторов.

3. Построить математическую модель процесса пятикомпонентной фильтрации при вытеснении нефти водой с образованием подвижных высоковязких оторочек гидрогеля за счет химической реакции между двумя гелеобразующими компонентами в слоисто-неоднородном пласте; разработать эффективные методы численного решения двумерных задач вытеснения нефти водой и оценить эффективность физико-химического воздействия на пласт по сравнению с обычным заводнением.

4. Разработать математические и численные модели процесса циклического заводнения трещиновато-пористых пластов с учетом упругоемкости фаз, пористой среды, трещин и различия фазовых проницаемостей при движении флюидов в пористых блоках и трещинах для случаев малых блоков и блоков произвольного размера; изучить механизм циклического вытеснения нефти водой и влияние периода, амплитуды и сдвига фаз на нефтеотдачу трещиновато-пористых пластов.

5. Построить математическую модель распространения тяжелых неорганических и углеводородных загрязнений в водоносных пластах сложной структуры; провести анализ общих свойств решения; с учетом полученной априорной информации разработать эффективные численные методы решения двумерных задач миграции пятна в вертикальном разрезе пласта; исследовать гидродинамические эффекты, возникающие в поле фильтрационного потока из-за совместного влияния гравитации, инфильтрации, напорного течения и структуры пласта на быстрой и медленной стадиях интрузии морской воды и внедрения тяжелых загрязнений через зеркало грунтовых вод.

6. Разработать феноменологическую математическую фильтрационно -диффузионную модель распространения высоко- и слабоминерализованных растворов в неоднородных водоносных пластах; на основе вычислительных экспериментов исследовать особенности фильтрационно-диффузионного процесса на быстрой и медленной стадиях распространения загрязнения.

7. Разработать общую математическую модель взаимосвязанных гидродинамических и массообменных процессов в системе "скважина - пласт -имплозионная камера" при имплозионной обработке призабойной зоны пласта с учетом перемещения камеры при упругом растяжении кабель-троса; на основе компьютерного моделирования исследовать механизм гидроударного воздействия на призабойную зону и дать оценку влияния технологических параметров имплозионного устройства на амплитуду, частоту и продолжительность ударных волн.

Диссертационная работа построена так, чтобы решению каждой из сформулированных задач посвящался либо раздел соответствующей главы, либо отдельная глава.

Методика исследования. В ходе решения задач, возникающих при выполнении диссертационной работы, широко использовался метод вычислительного эксперимента на ПЭВМ. С этой целью разработаны и уточнены численные методы теории разностных схем, решения интегральных й обыкновенных дифференциальных уравнений, и проведены многовариантные многопараметрические расчеты.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и списка использованных источников, содержит 318 страниц сквозной нумерации, в том числе 15 таблиц, 76 рисунков; список литературы насчитывает 175 наименований.

Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Конюхов, Владимир Михайлович

Основные результаты диссертационной работы, выносимые на защиту.

1) На основе компьютерного моделирования показано существование подвижных и неподвижных структур в поле скоростей суммарного потока при двухфазной многокомпонентной фильтрации в пластах сложного строения. Возникновение и развитие структур является результатом взаимодействия подвижных скачков кусочно-непрерывных функций - водонасыщенности и концентрации загустителя - с границами разрывов абсолютной проницаемости. Структуры непрерывно воздействуют на фильтрационный поток и могут привести к существенному перераспределению водонасыщенности и компонент загустителя в пласте. Интенсивность структур определяется как геометрическими и физическими свойствами коллектора, так и начальной концентрацией загустителя в водном растворе.

2) Поставлена и решена задача расчета фильтрационного процесса и основных характеристик разработки слоисто-неоднородных пластов при отсутствии и наличии подошвенной воды при размещении горизонтальных нагнетательных и добывающих скважин в различных слоях пласта. Показано, что при отсутствии подошвенной воды интегральные характеристики фильтрационного процесса незначительно зависят от расположения нагнетательной и добывающей ГС. При наличии подошвенной воды в пластах, образованных слоями с хорошей гидродинамической взаимосвязью, нагнетательную горизонтальную скважину следует размещать в водосодержащем слое.

3) Поставлена и решена задача расчета процесса двухфазной фильтрации в зонально-неоднородном пласте, вскрытом горизонтальными скважинами.

На основе вычислительных экспериментов показано, что с увеличением длины скважин их дебит нелинейно возрастает, а календарное время разработки пласта нелинейно убывает. Текущая обводненность скважины практически не зависит от ее длины и близка к обводненности вертикальной скважины, за исключением безводного периода последней. Величины конечной нефтеотдачи и суммарного объема воды, закачанной в пласт за время его разработки, для горизонтальных и вертикальных скважин отличаются несущественно.

4) Построена математическая модель процесса пятикомпонентной фильтрации при вытеснении нефти водой с образованием подвижных высоковязких гидрогелевых оторочек за счет химической реакции, протекающей между двумя гелеобразующими компонентами при их движении в пласте. Разработаны эффективные методы численного решения двумерных задач. На основе компьютерного моделирования показана высокая эффективность гидрогелевого воздействия на слоисто-неоднородный пласт по сравнению с обычным и полимерным заводнением.

5) Построены новые математические одноуровневая и двухуровневая модели процесса циклического заводнения трещиновато-пористых пластов для случаев малых блоков и блоков произвольного размера. Разработаны численные модели, на основе которых изучен механизм повышения нефтеотдачи при циклическом вытеснении нефти водой. Показано,что работа упругих сил повышает интенсивность массообмена между трещинами и блоками, а различие фазовых проницаемостей в блоках и трещинах приводит к тому, что при повышении давления в блоки поступает преимущественно вода, а при его понижении в трещины вытесняется преимущественно нефть. Получены оценки оптимальных периодов воздействия, которые согласуются с промысловыми экспериментальными данными.

6) Построена математическая фильтрационная модель миграции тяжелых неорганических и углеводородных загрязнений в водоносных пластах сложной структуры. В результате ее обобщения на случай распространения высоко- и слабоминерализованных растворов получена фильтрационно-ди-ффузионная модель. Проведен анализ общих свойств решения. С учетом полученной априорной информации разработаны эффективные численные методы решения двумерных задач миграции пятна в вертикальном разрезе пласта. Показано, что при любом начальном распределении рассола на "быстрой" стадии его миграции фильтрационно-диффузионная модель и модель двухфазной фильтрации дают качественно и количественно близкие результаты. Принципиальное отличие наблюдается на "медленной" стадии. В фильтрационной модели она заканчивается полным расслоением фаз, а в фильтрационно-диффузионной модели на "медленной" стадии происходит постепенное уменьшение размеров ядра загрязнения за счет контактного массообмена и конвективно-молекулярной диффузии вплоть до полного исчезновения рассола.

7) Разработана общая математическая модель взаимосвязанных гидродинамических и массообменных процессов в системе "скважина - пласт -имплозионная камера" при имплозионной обработке призабойной зоны пласта с учетом перемещения камеры при упругом растяжении кабель-троса. На основе компьютерного моделирования исследован механизм гидроударного воздействия на призабойную зону и проведен анализ влияния технологических параметров имплозионного устройства на амплитуду, частоту и продолжительность ударных волн. Показано, что в каждой конкретной ситуации может быть определен оптимальный размер камеры, при котором достигается максимальная степень имплозионного воздействия на пласт.

О перспективах дальнейших исследований по данной теме. Отметим, что предложенная в 1.3.1 математическая модель пятикомпонентной фильтрации может оказаться весьма полезной не только для описания методов гидрогелевого вытеснения, но и широкого класса процессов фильтрации химически реагирующей смеси с вязкостью, зависящей от состава, таких, как образование и развитие гипсового вала при закачке серной кислоты в пласт, полимеризация при взаимодействии химреагентов со связанной пластовой водой и ряда других аналогичных процессов.

Большой интерес представляет собой также изучение влияния гравитационных сил на формирование и развитие структур в полях фильтрационных потоков в пластах сложного строения, что подразумевает соответствующее обобщение математических и численных моделей двухфазной многокомпонентной фильтрации на этот случай.

Модели циклического вытеснения нефти водой могут оказаться весьма полезными для расчета процессов в трещиновато-пористых пластах, вскрытых системой произвольно расположенных нагнетательных и добывающих скважин, и решения задач оптимизации режимов их работы с целью определения оптимальных параметров воздействия на каждой из скважин.

Математические фильтрационная и фильтрационно-диффузионная модели позволят дать оценку защитных свойств искусственных гидродинамических барьеров, создаваемых с помощью нагнетательных скважин для предотвращения распространения тяжелых загрязнений в водоносном пласте, что требует проведения дополнительных исследований.

Оценки, полученные в разделе 4.3 для длины трещин, образующихся при имплозионной обработке призабойной зоны пласта, носят лишь предварительный характер, поскольку процесс образования трещин и процессы в системе " скважина - имплозионная камера - пласт" неразрывно взаимосвязаны. Для полного их описания, вообще говоря, необходима соответствующая модификация предложенной выше математической модели с учетом изменения фильтрационных свойств коллектора в процессе имплозионного воздействия. Важным моментом, требующим дальнейшего изучения, является влияние сжимаемости скважинной жидкости на характеристики гидроудара.

Широкие теоретические перспективы для построения новых математических термо- и гидродинамических моделей и решения соответствующих задач открывают современные комплексные термо-имплозионные, термо-газо-баро-имплозионные, термо-газокислотно-имплозионные и перфораци-онно-имплозионные технологии обработки призабойной зоны пласта.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Конюхов, Владимир Михайлович, 2004 год

1. Абасов М.Т., Кулиев A.M. Методы гидрогазодинамических расчетов разработки многопластовых месторождений нефти и газа. - Баку, Изд-во "Элм", 1976.-202с.

2. Алишаев М.Г., Вахитов Г.Г., Глумов И.Ф., Фоменко И.Е. Особенности фильтрации пластовой девонской нефти при пониженных температурах. "Теория и практика добычи нефти". Ежегодник. -М.: Изд-во "Недра", 1966.

3. Амиян В.А. Возможность образования эмульсий в призабойной зоне // РНТС. Сер. Нефтепромысловое дело. 1959. - Вып. 11. - С. 18 - 21.

4. Альтшуль А. Гидравлические сопротивления.-М.: Недра, 1970.-216с.

5. Бабалян Г.А. Вопросы механизма нефтеотдачи. Баку: Азнефтиздат, 1956. - 254 с.

6. Балдин A.B., Пинчук М.М., Рябов С.С., Сухоруков Г.И. Основные уравнения процесса обработки прискважинной зоны пласта пороховыми газогенерирующими устройствами // Научн. техн. Вестник "Каротажник". - Тверь, 2003. - Вып. 107. - С. 77 - 86.

7. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. М.: Недра, 1972. - 278 с.

8. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. - 208 с.

9. Баренблатт Г.И. О некоторых задачах теории упругости, возникающих при исследовании механизма гидравлического разрыва нефтеносного пласта // ПММ. 1956. - Т. 20. - Вып. 4. - С. 475 - 486.

10. Баренблатт Г.И., Желтов Ю.П., Кочина И.Н. Об основных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах // ПММ. 1960. - Т.24. - Вып. 5. - С. 852 - 864.

11. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. М.: Недра, 1993. - 416 с.

12. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика. Москва - Ижевск, 2003. - 480 с.

13. Бердиковский П.Г. Вытеснение нефти оторочками растворов активной примесей // ДАН СССР. 1982. - Т.262. -N1. - С. 49 - 53.

14. Боксерман A.A., Желтов Ю.П., Кочешков A.A. О движении несмеши-вающихся жидкостей в трещиновато-пористых среде // ДАН СССР. -1964. Т. 155. - N6. - С. 1282 - 1285.

15. Боксерман A.A., Шалимов Б.В. О циклическом воздействии на пласты с двойной пористостью при вытеснении нефти водой // Изв. АН СССР. Сер. Механика жидкости и газа. 1967. - N2. - С. 168 - 174.

16. Бузинов С.Н. К вопросу определения остаточной водонасыщенности // ДАН СССР. 1957. - Т.116. - N1. - С. 55 - 57.

17. Бузинов С.Н., Чарный И.А. О движении скачков насыщенности при вытеснении нефти водой//Изв. АН СССР. OTH.-1957.-N7 С.142-146.

18. Булыгин В.Я. Гидромеханика нефтяного пласта.-М.: Недра, 1974.- 230с.

19. Васильев Ю. Н. Механизм расширения трещин при гидроразрыве в карбонатных коллекторах//Нефтяное хозяйство. 1958. - N 6. - С. 32-36.

20. Веригин H.H., Шержуков B.C. Диффузия и массообмен при фильтрации жидкостей в пористых средах // Развитие исследований по теории фильтрации в СССР. М.: Наука, 1966. - С. 237 - 313.

21. Волков Ю.А., Чекалин А.Н., Конюхов В.М. Способ разработки нефтяного пласта с подстилающей водой. Патент N2112870 на изобретение. -РОСПАТЕНТ. - Заявка N 96113809 от 8 июля 1996г. - Зарегистрирован в Гос. реестре изобретений 10 июня 1998г.

22. Волков Ю.А., Конюхов В.М., Чекалин А.Н. Методология компьютерного моделирования с целью оптимизации методов увеличения нефтеотдачи пластов сложной структуры//Интервал.-2003.-Ш(56).- С.49-54.

23. Волков Ю.А., Конюхов В.М., Костерин A.B., Чекалин А.Н. Математическое моделирование имплозионного воздействия на пласт. Казань: Изд-во "Плутон", 2004. - 78 с.

24. Ворошилов Е.А. Влияние солей на коллектор нефтяного пласта и борьба с их отложениями // РНТС. Сер. Нефтепромысловое дело. 1960. -Вып. 8. - С. 31 - 34.

25. Головизнин В.М., Самарский A.A. Разностная аппроксимация конвективного переноса с пространственным ращеплением временной произ-водной//Журн. Мат. Моделирования. 1998. - Т10. - N1. - С.86-100.

26. Головизнин В.М., Самарский A.A. Некоторые свойства разностной схемы "Кабаре"//Журн. Мат. Моделирования.-1998.-Т10.-т.-С.101-116.

27. Голубев B.C. Динамика геохимических процессов. М.: Недра, 1981.

28. Гордеев Ю.Н., Ентов В.М. О распределении давления в окрестности растущей трещины // ПММ. 1997. - Т.61. - Вып. 6. - С. 1060 - 1064.

29. Данилов В.Jl., Кац P.M. Гидродинамические расчеты взаимного вытеснения жидкостей в пористой среде. М.: Недра, 1980. - 264с.

30. Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. М.: Мир, 1978. - 645с.

31. Дерюгин Ю.Н., Костерин A.B. Органические загрязнения грунтовых и подземных вод // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Мат. моделирование физ. процессов. М., 1998. Вып.4. - С. 26 - 30.

32. Дияшев Р.Н., Костерин A.B., Скворцов Э.В. Фильтрация в деформируемых нефтяных пластах. Изд-во Казан, матем. общества, 1999.-238с.

33. Дыбленко В.П, Камалов Р.Н, Шарифуллин Р.Я., Туфонов И А. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000. - 381 с.

34. Егоров А.Г., Костерин A.B., Скворцов Э.В. Консолидация и акустические волны в насыщенных пористых средах. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1990. - 102 с.

35. Ентов В.М. Фильтрация жидкости и газа в анизотропных, трещиноватых и трещиновато-пористых породах // Развитие исследований по теории фильтрации в СССР. М.: Наука, 1969. - С. 411 - 431.

36. Ентов В.М. Физико-химическая гидродинамика новые результаты теории/ В кн.: Динамика многофазных сред. - Новосибирск, 1983.- С.9-22.

37. Ентов В.М., Зазовский А.Ф. Гидродинамика процессов повышения нефтеотдачи. М.: Недра, 1989. - 232 с.

38. Ентов В.М., Турецкая Ф.Д. Гидродинамическое моделирование разработки неоднородных нефтяных пластов // Изв. АН МЖГ. 1995. - N6. - С. 87 - 94.

39. Желтов Ю.П. Деформации горных пород. М.: Недра, 1966. - 198 с.

40. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта. М.: Недра, 1975. -216 с.

41. Зубков П.Т., Федоров K.M. Влияние гелеевых барьеров на течение воды и нефти в неоднородном пористом пласте // Изв. АН МЖГ. 1995. -N2. - С. 99 - 107.

42. Зубов Н.В. Некоторые частные решения задачи вытеснения нефти водой в неоднородных пластах с учетом капиллярных сил // Тр. КФ ВНИИ-нефть. М.: Недра, 1971. Вып.21. - С. 46 - 60.

43. Зубков П.Т., Федоров K.M. Механизм формирования высоковязких барьеров в неоднородных нефтяных пластах // Изв. АН МЖГ. 1994. -N1. - С. 93 - 103.

44. К теории фильтрации несмешивающихся жидкостей в трещиновато-пористых средах / A.A. Боксерман, B.JI. Данилов, Ю.П. Желтов и др.- В кн.: Теория и практика добычи нефти. М.: Недра, 1966.- С.12-30.

45. Коновалов А.Н. Задачи фильтрации многофазной несжимаемой жидкости. Новосибирск, 1972. - 128 с.

46. Коносавский П.К., Румынии В.Г., Синдаловский JI.H. Особенности численного моделирования фильтрации потоков переменной плотности // Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики. Сб. докл. конф. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2002. - С. 533 - 550.

47. Конюхов В.М. Дисперсные потоки в нефтяных скважинах. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1990. - 137 с.

48. Конюхов В.М, Костерин A.B., Чекалин А.Н. Образование и фильтрация оторочки загустителя в слоистых неоднородных пластах // Известия РАЕН. Сер. МММИУ. 1997. - Т.1. - N1. - С. 84 - 109.

49. Конюхов В.М, Костерин A.B., Чекалин А.Н. Фильтрация химически реагирующих смесей в слоистых пластах // Тр. XIV сессии Межд. школы по моделям механики сплошной среды (17 24 августа, 1997, Жуковский, Россия). - Москва, 1998. - С. 97 - 103.

50. Конюхов В.М, Чекалин А.Н. Гидродинамические эффекты при фильтрации двухфазных смесей с различными свойствами в пластах сложной структуры // VIII Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике (Пермь, 23 29 августа 2001). - С. 352.

51. Конюхов В.М., Чекалин А.Н. Гидродинамические эффекты при фильтрации двухфазных многокомпонентных смесей в нефтяных пластах сложного строения // МЖГ. 2004. - N3. - С. 118 - 129.

52. Конюхов В.М, Костерин A.B., Чекалин А.Н. Математическое моделирование вытеснения нефти водой при циклическом воздействии на трещиновато-пористый пласт // ИФЖ. Т.73. - N4. - Июль - Август 2000. - С. 695 - 703.

53. Конюхов В.М, Чекалин А.Н. Двухуровневая модель нестационарной фильтрации в трещиновато-пористых средах // Вопросы атомной науки и техники (ВАНТ). Сер. Математическое моделирование физических процессов. Москва. 2001. - Вып. 3. - С. 37 - 48.

54. Конюхов В.М., Храмченков М.Г., Чекалин А.Н. Моделирование распространения тяжелых жидких загрязнений в слоистом водоносном пласте // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Мат. моделирование физ. процессов. М., 1998. Вып.4. - С. 36 - 43.

55. Конюхов В.М., Храмченков М.Г., Чекалин А.Н. Моделирование миграции разноплотноетных жидкостей в сильно неоднородных пластах // Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики. Сб. докл. конф. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2002. - С. 405 - 412.

56. Конюхов В.М., Храмченков М.Г., Чекалин А.Н. Фильтрационно-диффу-зионная модель миграции рассолов в неоднородных водоносных пластах // МЖГ. 2004. - N2. - С. 140 - 151.

57. Костерин A.B., Егоров А.Г. Упругий режим фильтрации в трещинова-топористых пластах // Известия РАЕН. Серия "Математика. Математическое моделирование. Информатика и управление". 1997. - Т.1. -N4. - С. 60 - 74.

58. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов. М.: Недра, 1977. - 287 с.

59. Крощенко В.Д., Санасарян Н.С., Павлов В.И. К вопросу газодинамического воздействия на пласт продуктов горения топлив // Научн. техн. Вестник "Каротажник". - Тверь, 2003. - Вып. 106. - С. 167 - 171.

60. Куваев A.A. Проблемы моделирования миграции рассолов в потоках подземных вод // ИРЦ Газпром. Обзорная информация. Сер.: Охрана человека и окружающей среды в газовой промышленности. М., 1995.

61. Люшиг С.Ф., Хабибуллин P.M. О возможностях отложения неорганических солей в пластовых условиях.// Тр. ин-та БашНИПИнефть. 1975.- Вып. 45. С. 120 - 122.

62. Маляренко A.B., Земцов Ю.В. Методы селективной изоляции водопри-токов в нефтяных скважинах и перспективы их пременения на месторождениях Западной Сибири. М., 1987. - 60 с. - (Нефтепромысловое дело: Обзор, информ. /ВНИИОЭНГ; вып.1).

63. Манырин В.Н., Швецов И.А. Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи при заводнении .-Самара, Самар. Дом печати, 2002.-392 с.

64. Мирзаджанзаде А.Х., Девликамов В.В., Хабибуллин З.А. Изучение температуры допустимого охлаждения пластовой нефти // Нефтяное хозяйство. 1982. - N7. - С. 57 - 59.

65. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. М.: Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 1996. - 519с.

66. Мироненко В.А. и др. Способ создания противофильтрационных завес.- Авт. свид. №1507977. Бюл.изобретений: 1989. №34.

67. Мироненко В.А., Петров Н.С. Загрязнение подземных вод углеводородами // Геоэкология, 1995. N1. - С. 3 - 27.

68. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии. Т.1. Теоретическое изучение и моделирование миграционных процессов. М.: Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 1998. - 610с.

69. Молокович Ю.М., Чекалин А.Н. Численное моделирование процесса взаимодействия системы блоков и системы трещин карбонатного коллектора при периодическом режиме дренирования// Там же.-С.122-125.

70. Молокович Ю.М., Марков А.И., Сулейманов Э.И. и др. Выработка трещиновато-пористого коллектора нестационарным дренированием. -Казань: Изд-во "РегентЪ", 2000. 156 с.

71. Молокович Ю.М., Марков А.И., Давлетшин A.A., Куштанова Г.Г. Пьезо-метрия окрестности скважин. Теоретические основы. Казань: Изд-во "ДАС", 2000. - 202 с.

72. Муслимов Р.Х., Десятков В.К., Евтушенко С.П. Дальнейшее развитие теоретических и экспериментальных промысловых исследований по отработке гидродинамических методов повышения нефтеотдачи на месторождениях Татарстана // Там же С. 115-127.

73. Мухаметзянов Р.Н., Каюмов JI.X., Сафин С.Г., Нуруллина Г.А. Разработка составов, увеличивающих гидродинамическое сопротивление в пласте // Нефтепром. дело. 1994. - N3-4. - С. 20 - 21.

74. Налимов В.В., Чернова И.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. Москва: Наука, 1965. - 340с.

75. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. JL: Машиностроение, 1976. - 320 с.

76. Пирвердян A.M. О движении подошвенной воды в слабонаклонных пластах // ПММ. 1952. - Т.16. - Вып.2. - С. 223 - 226.

77. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: ГИТТЛ, 1952. - 676 с.

78. Попов A.A. Интенсификация добычи нефти в Коми АССР. Сыктывкар: Коми кн. Изд-во, 1983. - 72 с.

79. Попов A.A., Шнирельман А.И. К теории метода имплозии для обработки скважин // Тр. ВНИИ. 1983. - Вып. 85. - С. 50 - 57.

80. Попов A.A. Имплозия в процессах нефтедобычи. -М.: Недра.-1996.-192с.

81. Попов A.A. Ударные воздействия на призабойную зону скважины. М.: Недра, 1990. - 138 с.

82. Пудовкин М.А., Саламатин А.Н., Чугунов В.А. Температурные процессы в действующих скважинах. Казань: Изд-во КазГУ, 1977.-168с.

83. Розенберг M.JL, Кундин С.А. Многофазная многокомпонентная фильтрация при добыче нефти и газа. М., 1976. - 335с.

84. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. - 616 с.

85. Румынии В.Г., Коносавский П.К. Миграция техногенных рассолов ото поверхности бассейнов / В кн.: Экологическая геология и рациональное недропользование. Изд-во СПГУ, 1999.

86. Садыков И.Ф., Архипов В.Г., Есипов A.B., Антипов В.Н., Миниба-ев Ш.Х. Устройство для обработки призабойной зоны скважин / Пат.

87. N2075597 РФ, Е21В43/25. Приоритет 5.04.1995. Опубл. 20.03.97. Бюлл. N8.

88. Садыков И.Ф., Антипов В.Н., Есипов A.B., Минибаев Ш.Х., Мухутди-нов А.Р. Устройство для обработки призабойной зоны скважины / Пат. N2138630 РФ, Е21В43/25. Приоритет 29.03.99. Опубл. 27.09.99. Бюлл. N27.

89. Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. - 656 с.

90. Самарский A.A., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений.- М.: Наука, 1978. 591 с.

91. Самарский A.A., Попов Ю.П. Разностные схемы газовой динамики. -М.: Глав. ред. физ.-мамем. лит-ры изд-ва "Наука", 1975. 352 с.

92. Симкин Э.М., Бернштейн М.А. Динамика запарафинирования коллектора в процессе фильтрации нефти // Нефтяное хозяйство. 1975. - N2.- С. 44 46.

93. Сургучев M.JI. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1985. - 309 с.

94. Таранчук В.В., Чудов JI.A. Численный метод для решения некоторых задач плоской двухфазной фильтрации в области со скважинами / В кн.: Численные методы механики сплошной среды. Новосибирск, ВЦ СО АН СССР, 1974. - Т.5. - N4. - С. 90 - 102.

95. Тумашев Г.Г., Фомин В.М. Задача об одном режиме работы нефтяного пласта // Тр. Всесоюзн. конф. "Теоретические и экспериментальные исследования разработки нефтяных месторождений". — Казань: изд-во Казан, гос. ун-та, 1964. С.75 - 76.

96. Хавкин А.Я. Особенности нефтеотдачи пластов при многофазной фильтрации (Обзор исследований) // М.: ВНИИОЭНГ, 1990. (Экспресс -информ. Сер. "Разработка нефтяных месторождений и методы повышения нефтеотдачи"). - Вып. 10. - С. 23 - 33.

97. Хавкин А.Я. Физические аспекты многофазной фильтрации в пористой среде. М.: ВНИИОЭНГ, 1991. - (Обзор, информ. Сер. "Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений"). - 60с.

98. Халимов Э.М., Леви Б.И., Дзюба В.И., Пономарев С.А. Технология повышения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1984. - 271 с.

99. Цинкова О.Э. К вопросу о механизме циклического воздействия на нефтяные пласты // МЖГ. 1980. - N3. - С. 58 - 67.

100. Цыбульский Г.П. Плоская задача двухфазной фильтрации несмешива-ющихся жидкостей без учета капиллярных сил // Изв. АН СССР, МЖГ. 1975. - N1. - С. 170 - 173.

101. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963. - 396 с.

102. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. М.: Недра, 1975. - 296 с.

103. Чекалин А.Н. О математической постановке задачи фильтрации в режиме заданных дебитов // В. сб.: Вычислительные методы и математ. обеспечение ЭВМ. Казань: Изд-во Казан, гос. ун-та, 1979. - С. 5 - 7.

104. Чекалин А.Н. Численные решения задач фильтрации в водонефтяных пластах. Казань: Изд-во Казан, гос. ун-та, 1982. - 208 с.

105. Чекалин А.Н. Разрешимость задачи с интегральными граничными условиями для дифференциального уравнения параболического типа // Дифференциальные уравнения. 1985. - Т.21. - N21. - С. 348 - 352.

106. Чекалин А.Н., Кудрявцев Г.В., Михайлов В.В. Исследование двух- и трехкомпонентной фильтрации в нефтяных пластах. Казань: Изд-во Казан, гос. ун-та, 1990. - 148 с.

107. Чекалин А.Н. Моделирование добычи трудно извлекаемых запасов нефти при заводнении пластов // Доклады на XV сессию межд. Школы по моделям механики сплошной среды (Санкт-Петербург, 1 июля 10 июля 2000). - СПб., 2000. - С. 91 - 107.

108. Щелкачев В.Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режиме. М.: Гостоптехиздат, 1959. - 467с.

109. Щелкачев В.Н. Отечественная и мировая нефтедобыча. История развития, современное состояние и прогноза. М.: ГУП Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001. - 128с.

110. Эфрос Д.А. Исследование фильтрации неоднородных систем. JL: Гостоптехиздат, 1963. - 350с.

111. Baumann R., Moser Н. Modellierung der Meerwasserinvasion im Delta arider un semiarider Gebiete am Beispiel des Nildeltas // Z. Deutsch. geolog. Geselschaft. 1992. - Bd. 143. - H 2. - S. 316 - 324.

112. Bear J. Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications Inc., New York City, 1988. - 196 p.

113. Baehr A.L., Corapciolgu M.Y. A compositional multiphase model for ground-water contamination by petroleum products. 2. Numerical solution // Water Resour. Res. 1987. - Vol. 23(1). - P. 201 - 213.

114. Boris J.P., Book D.L., Hain K. Flux-correct transport: Generalization of the method // J. Comput. Physics. 1975. - Vol. 31. - P. 335 - 350.

115. Chekalin A.N., Konyukhov V.M., Kosterin A.V. Simulation of Two-phase Multi-Component Filtration in Layered Reservoir // TaM 5Ke. P. 110-114.

116. Chekalin A.N., Khramchenkov M.G., Konyukhov V.M., Kosterin A.V. Two-phase Model of Filtration of Heavy Liquid Contamination in Layered Aquifer // TaM ace. P. 278 - 282.

117. Chekalin A.N., Konyukhov V.M., Kosterin A.V. Simulation of Two-phase Multi-Component Filtration in Layered Reservoir // TaM >Ke. P. 209-216.

118. Chekalin A.N., Khramchenkov M.G., Konyukhov V.M., Kosterin A.V. Two-phase Model of Filtration of Heavy Liquid Contamination in Layered Aquifer // TaM »e. P. 454 - 461.

119. Corapciolgu M.Y., Baehr A.L. A compositional multiphase model for ground water contamination by petroleum products. 1. Theoretical considerations // Water Resour. Res. - 1987. - Vol. 23(1). - P. 191 - 200.

120. Ertekin T., Abou-Kassem J.H., King G.R. Basic Applied Reservoir Simulation. Richardson, Texas, 2001. - SPE Textbook Series. Vol.7. -406 p.

121. Harten A. ENO shemes with subcell resolution //J. Comput. Physics. -1989. Vol. 83. - P. 148 - 184.

122. Hassanizadeh S.M., Leijnse A. A non-linear theory of high-concentration -gradient dispersion in porous media // Adv. Water Resour. 1995. - V.18. - P. 203 - 215.

123. Hassanizadeh S.M., Leijnse A. On the modelling of the brine transport in porous media // Water Resour. Res. 1988. - V.24. - P. 321 - 330.

124. Hessert J.E., Fleming-Ill P.D. Gelled Polymer Technology for Control of Water in Injection and Production Wells // Proc. Ill Tertiary Oil Recovery Conf., Wichita, Kansas, 1979. V.4. - P. 58 - 70.

125. Hubbert M.K. The theory of groundwater motion // J. Geol. 1940. -V.48. - N8. - Pz. 1. - P. 785 - 944.

126. Konyukhov V.M., Kosterin A.V., Chekalin A.N. Motion of Heavy Liquid Contaminations in Layered Groundwater Reservoir // Мат. Моделирование. 2001. - Т. 13, N 3. - С. 41 - 48.

127. Konyukhov V.M., Kosterin A.V., Chekalin A.N. Migration of heavy liquid contaminations in layered reservoir // 2nd Symp. "Protection of Groundwater from Pollution and Seawater Intrusion" (Bari, September 27- October 1, 1999). 2001. - P. 313 - 325.

128. Li L., Barry DA, Morris J., Stagnitti F. CXTANNEAL: an impruved program for estimating solute transport parameters // Environ. Modeling and Software. 1999. -Vol.l4(l-3). - P.607 - 611.

129. Mercer I.W., Cohen R.M. A review of immissible fluids in the subsurface: properties, models, characterization and remeditation //J. Contam. Hydrol.- 1990. Vol. 6. - P. 107 - 163.

130. Pinder G.F., Cooper H.H. A numerical technique for calculating the transient position of the salt water front // Water Resour. Res. 1970.- V. 6. N 3. - P. 875 - 882.

131. Pruess K. TOUGH2 a general-purpose numerical simulator for multiphase fluid and heart flow // Lawrence Bercley Laboratory Report LBNL-29400, Berkley, CA, 1999.

132. Pruess K., Narasimhan TN. A practical method for modeling fluid and heat flow in fractmed porous media // Soc. Pet. Eng. J. 1985. -N25. -P.14 -26.

133. Schincariol R.A., Schwartz F.W. An experimental investigation of variable density flow and mixing in homogeneous and heterogeneous media // Water Resour. Res. 1990. - V. 26. - N 10. - P. 2317 - 2329.

134. Schotting R.J. Mathematical Aspects of Salt Transport in Porous Media.- Centrum voor Wiskunde en Informática, Amsterdam, 1998. 187 p.

135. Segol G., Pinder G.F. Transient simulation of salt water intrusion in southeastern Florida // Water Resour. Res. 1976. - V. 12. - N 1. - P. 65 - 70.

136. Simmons C.T., Pierini M.L., Hutson J.L. Laboratory Investigation of Variable Density Flow and Solute Transport in Unsaturated-Saturated Porous Media // Transport in Porous Media. - May 2002. - Vol. 47. - N2.- P. 215 244.

137. Van Duijn C.J., Peletier L.A., Schotting R.J. On the analysis of brine transport in porous media // Europ. J. Appl. Math. 1993. V. 4. - N 3. -P. 271 - 301.

138. Walter A.L., Frind E.O., Blowes D.W., Ptacek C.J., Molson J.W. Modeling of multicomponent reactive transport in groundwater. 1. Model development and evaluation // Water Resour. Res. 1994. - V.30. - N11. - P. 3137 -3148.

139. Watson S.J, Barry D.A., Schotting R.J., Hassanizadeh S.M. On the Validity of Darsy's Law for Stable High-Concentration Displasements in Granular Porous Media // Transport in Porous Media. May 2002. - Vol. 47. - N2. - P. 149 - 167.

140. Zaitoun A., Kohler N. Improved Polyacrylamide Treatments for Water Control in Producing Wells //J. Petroleum Technol. July 1991. - P. 862 -867.