Королев А.В. Афанаскин И.В.
Проблемы математического моделирования разработки нетрадиционных запасов углеводородов
Докладчик: Королев А.В.
ПРОБЛЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ НЕТРАДИЦИОННЫХ ЗАПАСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ
В. Б. Бетелин, В. А. Юдин, А. В. Королёв, И. В. Афанаскин, С. Г. Вольпин
ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва
iafanaskin@niisi.ras.ru
Одной из возможностей стабилизации добычи нефти в России является освоение потенциала кремнисто-глинистых и карбонатно-кремнисто-глинистых битумонасыщенных пород Западной Сибири, в первую очередь, баженовской свиты [1]. Наиболее перспективным для этой цели является метод с закачкой в пласт воздуха и инициирование в пласте подвижного очага окисления с выделением тепла (названный по предложению А.А. Боксермана «термогазовым воздействием» - ТГВ). Это делает возможным пиролиз керогена с образованием газов и жидких углеводородов, получаемая в пласте дополнительная нефть может быть добыта.
Для достоверного моделирования таких процессов необходимо предварительное проведение комплекса экспериментальных исследований: типа реакций, кинетики, тепловыделения в процессах окисления и горения углеводородов [2]; определения теплофизических свойств пород и насыщающих их флюидов с учётом их зависимости от температуры; возможного термического преобразования минералов скелета пород [3]. Такие исследования должны быть выполнены с использованием образцов нефтей и пород предполагаемых к разработке объектов.
Сформулированы дифференциальные уравнения, описывающие указанные процессы. Показаны трудности, возникающие при моделировании ТГВ: сочетание крупно- и мелкомасштабных неоднородностей различного вида, наличие подвижных зон горения или окисления небольшой протяженности с большим контрастом температур, способным вызывать значительные механические деформации пород. Обоснована необходимость суперкомпьютерных технологий для практической реализации такого воздействия; оценена необходимая производительность компьютерных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бетелин В.Б., Юдин В.А., Афанаскин И.В., Вольпин С.Г., Кац Р.М., Королёв А.В. Создание отечественного термогидросимулятора – необходимый этап освоения нетрадиционных залежей углеводородов России. М.: ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, 2015. – 206 с.
2. Бетелин В.Б., Юдин В.А., Королёв А.В., Афанаскин И.В., Вольпин С.Г. Моделирование химических реакций окисления и горения углеводородов при добыче нефти с закачкой в пласт воздуха. М.: ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, 2015. – 161 с.
3. Бетелин В.Б., Юдин В.А., Афанаскин И.В., Вольпин С.Г., Королёв А.В. Термические преобразования скелета пород при добыче нефти с закачкой в пласт воздуха. М.: ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, 2015. – 204 с.
К списку докладов