Итоги исследований

 

Достижения по основным научным направлениям

 

Основными научными направлениями Тюменского филиала ФГБУН Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН являются теоретические и экспериментальные исследования в области механики многофазных систем, а также приложения механики многофазных систем к добыче, транспорту, переработке углеводородного сырья и анализу безопасности технологических и энергетических систем. Целью исследований является получение новых научных результатов по многофазному течению в различных структурах, актуальных для развития приоритетных направлений науки и техники Российской Федерации.

 

 За последние годы коллективом филиала проведены теоретические и экспериментальные исследования процессов, происходящих при течении многофазных системах в различных структурах, установлен ряд интересных и новых эффектов и закономерностей.


Основные публикации по результатам исследований

 

 

2016

2017

2018

2019

2020

Статьи в рецензируемых российских и международных периодических изданиях

23

18

30

35

19

Монографии, учебники, учебные пособия

1

2

1

-

3

Количество публикаций, индексируемых в базах РИНЦ, Web of Science и Scopus

33

39

43

55

27

Патенты и зарегистрированные программы для ЭВМ

-

1

-

2

-

 


Результаты исследований



2016 год


Эффективный метод расчета циклического заводнения нефтяного пласта


Циклическое заводнение предназначено для добычи нефти на месторождениях с неоднородными пластами и является одним из наименее затратных методов увеличения нефтеотдачи (рис.1). Применение циклического заводнения приводит к дополнительной добыче нефти по сравнению со стационарным заводнением. Расчеты циклического заводнения на современных симуляторах, основанных на уравнениях двухфазной фильтрации, приводят к весьма значительным временным затратам.


2016 fig 1

Рис.1 Схема циклического заводнения нефтяного пласта, состоящего из двух пропластков

(p - давление, ki - проницаемость i-го пропластка)

 

 

Предложена новая модель циклического заводнения, основанная на осредненных по периоду цикла уравнениях двухфазной фильтрации. Расчет в этом случае занимает значительно (в десятки раз) меньше времени по сравнению с традиционным расчетом, при этом точность практически не снижается (рис.2).


 

2016 fig 2

 

 

Рис 2. Расчетные зависимости объема добытой нефти от времени при циклическом и стационарном заводнении.

 

 

МОНОГРАФИИ, УЧЕБНИКИ, УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

 1. Шагапов В.Ш., Мусакаев Н.Г. Динамика образования и разложения гидратов в системах добычи, транспортировки и хранения газа. – М.: Наука, 2016. – 240 с.


Статьи в рецензируемых российских и международных периодических изданиях

1. Амелькин С.В., Игошин Д.Е. Капиллярные течения и самосборка пористых гидратных структур [Электронный ресурс] // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2016. – Вып. 2(14). – URL: http://www.oilgasjournal.ru/issue_14/amelkin.pdf.

2. Боталов А.Ю., Губкин А.С., Пяткова А.В. Динамика жидкости в подвижном сосуде с наклонными решетками // Математическое моделирование в естественных науках. – 2016. – Т.1. – С. 49-53.

3. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю. Компьютерное моделирование волновых процессов в пористых средах // Вестник кибернетики. – 2016. – №2. – С.102-110.

4. Губайдуллин А.А., Игошин Д.Е., Хромова Н.А. Обобщение подхода Козени к определению проницаемости модельных пористых сред из твердых шаровых сегментов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2016. – Т.2, №2. – С.105-120.

5. Губайдуллин А.А., Косяков В.П. Численно-аналитический алгоритм решения обратной задачи восстановления гидропроводности нефтяного месторождения при использовании промысловых данных // Вестник кибернетики. – 2016. – №3. – С.26-34.

6. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Особенности акустического течения при учете теплообмена // Акустический журнал. – 2016. – Т.62, №3. – С.288-294.

7. Губайдуллин А.А., Максимов А.Ю. Динамика капли в сужении капилляра при волновом воздействии // Известия РАН. Механика жидкости и газа. – 2016. – №5. – С. 108-117.

8. Губкин А.С., Игошин Д.Е., Трапезников Д.В. Численный расчет проницаемости в двумерной пористой среде со скелетом из случайно расположенных пересекающихся дисков // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2016. – Т.2, №4. – С.54-68.

9. Зеленин Д.В., Косяков В.П. Применение многомасштабного метода для решения задач оптимизации системы разработки и адаптации гидродинамической модели // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2016. – Т.2, №3. – С.63-72.

10. Игошин Д.Е., Хромова Н.А. Гидравлическое сопротивление извилистых каналов // Вестник кибернетики. – 2016. – №3. – С.8-17.

11. Игошин Д.Е., Хромова Н.А. Фильтрационно-емкостные свойства периодической пористой среды ромбоэдрической структуры со скелетом из шаровых сегментов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2016. – Т.2, №3. – С. 107-127.

12. Косяков В.П., Родионов С.П. Оптимальное управление системой скважин на основе уравнений двухфазной фильтрации // Труды МФТИ. – 2016. – Т.8, №3. – С.79-90.

13. Марков П.В., Родионов С.П. Метод стохастической генерации моделей поровых сетей по распределениям их параметров // Вестник кибернетики. – 2016. – №3. – С.18-25.

14. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Хасанов М.К. Оценка возможности образования гидрата в пласте при добыче газа для условий Южно-Русского газового месторождения // Известия вузов. Нефть и газ. – 2016. – № 3. – С.93-98.

15. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К. Математическое моделирование процесса образования газогидрата при закачке диоксида углерода в насыщенный метаном и льдом пласт // Криосфера Земли. – 2016. – Т.XX, №3. – С.63-70.

16. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К. Математическая модель процесса захоронения углекислого газа в гидратонасыщенном пласте // Труды Института механики им. Р.Р. Мавлютова УНЦ РАН. – 2016. – Т.11, №2. – С.181-187.

17. Родионов С.П., Боталов А.Ю., Легостаев Д.Ю. Моделирование процесса двухфазной фильтрации с учетом воздействия периодической нагрузки // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2016. – Т.2, №2. – С.73-83.

18. Шагапов В.Ш., Хасанов М.К., Мусакаев Н.Г. Инжекция жидкого диоксида углерода в частично насыщенный гидратом метана пласт // Прикладная механика и техническая физика. – 2016. – Т.57, №6. – С. 139-149.

19. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. Acoustic streaming with heat exchange // Journal of Physics: Conference Series. – 2016. – Vol.754. – 022004.

20. Maksimov A.Yu., Gubaidullin A.A. Dynamics of single inclusions in channels with constrictions in the acoustic field // AIP Conference Proceedings. – 2016. – Vol.1770. – 030079.

21. Musakaev N.G., Borodin S.L. Mathematical model of the two-phase flow in a vertical well with an electric centrifugal pump located in the permafrost region // Heat and Mass Transfer. – 2016. – Vol.52, No.5. – Pp.981-991.

22. Musakaev N.G., Khasanov M.K. The self-similar solutions of the problem of carbon dioxide injection into the reservoir saturated with methane and its hydrate // AIP Conference Proceedings. – 2016. – Vol.1770. – 030106.

23. Musakaev N.G., Khasanov M.K. Theoretical research of the carbon dioxide injection process into the rock saturated with ice // Journal of Physics: Conference Series. – 2016. – Vol.754. – 032015.

 

2017 год

 

Моделирование двухфазной фильтрации в трещиновато-пористых средах с учетом зависимости проницаемости трещин от давления

 

Влияние трещиноватости пласта на добычу нефти может быть существенным. В рамках работ по проекту создан программный код для моделирования фильтрации в трещиновато-пористом коллекторе. Показано, что учет зависимости раскрытия (проводимости) трещины от давления может привести к уменьшению прогнозного объема извлеченной нефти на 10%. Исследование зависимости коэффициента извлечения нефти (КИН) от расположения горизонтальной добывающей скважины относительно вертикальных трещин в пласте показало, что КИН может быть больше, когда ствол скважины не пересекает трещины.

 

 Itogi2017ris1

Рис.1. Значения коэффициента извлечения нефти (КИН) для различных вариантов взаимного расположения трещин и горизонтальной добывающей скважины (пятиточечная схема расстановки скважин).

 

 Itogi2017ris2

Рис 2. Изменение коэффициента извлечения нефти при учёте зависимости раскрытия трещины от давления.

 

МОНОГРАФИИ, УЧЕБНИКИ, УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Мусакаев Н.Г. Течения газожидкостных смесей в каналах: теория и вычислительный эксперимент. – Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2017. – 148 с.

2. Федоров К.М., Мусакаев Н.Г., Кремлева Т.А. Фильтрационные течения с физико-химическими превращениями в задачах нефтегазовой механики. – Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2017. – 108 с.

 

СТАТЬИ

1. Атманских М.Б., Боталов А.Ю., Губкин А.С., Пяткова А.В. Динамика жидкости в подвижном сосуде с наклонными решетками // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. – 2017. – Т.9, №3. – С.27-33.

2. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Распространение линейных волн в цилиндрическом волноводе в пористой среде с гидратосодержащим слоем // Труды Института механики им. Р.Р. Мавлютова УНЦ РАН. – 2017. – Т.12, №1. – С.9-14.

3. Губайдуллин А.А., Косяков В.П. Алгоритм решения задачи восстановления гидропроводности нефтяного месторождения в условиях неполноты промысловых данных // Вестник кибернетики. – 2017. – №1(25). – С.67-73.

4. Губайдуллин А.А., Косяков В.П. Методика экспресс оценки состояния нефтяного месторождения // Вестник кибернетики. – 2017. – №4(28). – С.31-34.

5. Мусакаев Н.Г., Ахметзянов Р.Р. Комплексные решения по оптимизации процессов добычи и подготовки нефти и газа при разработке трудноизвлекаемых запасов // Нефтепромысловое дело. – 2017. – №5. – С.45-49.

6. Мусакаев Н.Г., Ахметзянов Р.Р. Снижение проницаемости прискважинной зоны пласта при взаимодействии закачиваемых и пластовых флюидов // Известия вузов. Нефть и газ. – 2017. – №4. – С.70-74.

7. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Математическая модель и алгоритм решения задачи неизотермической фильтрации газа в пласте с учетом разложения гидрата // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. – 2017. – Т.9, №2. – С.22-29.

8. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Хасанов М.К. Динамика разложения газовых гидратов в пористой среде с учетом формирования льда // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2017. – Т.3, №1. – С.46-57.

9. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Отбор газа из гидратосодержащей залежи при отрицательных температурах // Известия вузов. Нефть и газ. – 2017. – №5. – С.80-85.

10. Пятков А.А., Косяков В.П. Исследование процессов фильтрации высоковязкой нефти в трещиновато-пористом коллекторе // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2017. – Т.3, №3. – С.40-51.

11. Пяткова А.В., Семенова А.С. Сравнение акустического течения в прямоугольной и цилиндрической полостях // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2017. – Т.3, №3. – С.83-98.

12. Шагапов В.Ш., Юмагулова Ю.А., Мусакаев Н.Г. Теоретическое исследование предельных режимов гидратообразования при контакте газа и воды // Прикладная механика и техническая физика. – 2017. – Т.58, №2. – С.3-15.

13. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Waves in porous media saturated with bubbly liquid // Journal of Physics: Conference Series. – 2017. – Vol.899.

14. Markov P.V. Group classification applications for analysis of discrete models of flow in porous media // Journal of Physics: Conference Series. – 2017. – Vol.894. – 012060.

15. Musakaev N.G., Borodin S.L. To the question of the interpolation of the phase equilibrium curves for the hydrates of methane and carbon dioxide // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol.115. – 05002.

16. Musakaev N.G., Borodin S.L. Numerical research of the gas hydrate dissociation to gas and ice in a reservoir during the gas extraction // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol.115. – 05003.

17. Musakaev N.G., Khasanov M.K. Formation of CO2 hydrate in a porous reservoir at the liquid carbon dioxide injection taking into account its boiling // Journal of Physics: Conference Series. – 2017. – Vol.899. – 092011.

18. Shagapov V.Sh., Khasanov M.K., Musakaev N.G., Ngoc Hai Duong Theoretical research of the gas hydrate deposits development using the injection of carbon dioxide // Int. J. of Heat and Mass Transfer. – 2017. – Vol.107, April 2017. – P.347-357.

2018 год

Эффективность применения закачки горячей воды при добыче нефти из трещиновато-пористого пласта зависит от конфигурации и расположения зон трещиноватости относительно нагнетательной и добывающей скважин

Одной из технологий, позволяющей повысить нефтеотдачу залежей высоковязких нефтей, является закачка горячей воды. Разработана математическая модель, в рамках которой были исследованы закономерности неизотермической фильтрации двухфазной жидкости в трещиновато-пористых средах. Установлено, что эффективность применения неизотермического заводнения сильно зависит от конфигурации зоны трещиноватости (рисунок). Эффективность от нагнетания горячей воды в трещиновато-пористом пласте, в большинстве рассмотренных случаев, выше, чем в изотропном пористом пласте (рисунок). Анализ объемов закачки горячей воды и динамики температуры добываемой жидкости на скважинах в сочетании с геофизическими данными позволяет прогнозировать возможное направление и размер зоны трещиноватости в пласте.

  FigItogi2018

Рис.1. Коэффициент извлечения нефти (синий) и прирост в результате теплового воздействия (красный) для исследованных вариантов.

 

МОНОГРАФИИ, УЧЕБНИКИ, УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Численные методы решения задач двухфазной фильтрации с учетом фазовых переходов: учебно-методическое пособие. – Тюмень: ТИУ, 2018. – 51 с.

 

СТАТЬИ

1. Амелькин С.В. Аналитическая оценка эволюции температурного поля на содержащем наноразмерные газовые включения контакте вязкоупругой среды с твердым телом // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4, № 4. – С. 33-47.

2. Амелькин С.В. Сутормин С.Е. Учет «хрупкости» объектов с трудноизвлекаемыми запасами при разработке и проектировании месторождений углеводородов // Недропользование XXI век. – 2018. – № 6. – С. 120-127.

3. Бородин С.Л., Бельских Д.С. Современное состояние исследований, связанных с извлечением метана из гидратосодержащей пористой среды // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4, № 4. – С. 131-147.

4. Боталов А.Ю., Родионов С.П. Численное исследование влияния жидкого наполнителя на свободные колебания тела, имеющего одну степень свободы // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2018. – № 51. – С. 75-85.

5. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Численное исследование распространения волн в цилиндрическом волноводе в пористой среде с гидратосодержащим слоем // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4, № 4. – С. 210-221.

6. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Особенности акустического течения в цилиндрической полости при усилении нелинейности процесса // Акустический журнал. – 2018. – Т. 64, № 1. – С. 13-21.

7. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Акустическое течение при термических граничных условиях 3-го рода // Акустический журнал. – 2018. – Т. 64, № 3. – С. 289-295.

8. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Особенности акустического течения при изотермических граничных условиях в полостях разного диаметра // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4, № 4. – С. 105-117.

9. Игошин Д. Е. Течение двухфазной жидкости в модельной пористой среде, образованной осесимметричными каналами переменного сечения // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4, № 4. – С. 169-180.

10. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Математическое моделирование процесса нагнетания теплого газа в насыщенный метаном и его гидратом пласт // Известия вузов. Нефть и газ. – 2018. – №4. – С.68-74.

11. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Расчет параметров процесса нагнетания газа в насыщенный метаном и его гидратом пласт // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2018. – Т. 4, № 3. – С.165-178.

12. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Численное исследование процесса разложения гидрата метана при закачке теплого газа в гидратонасыщенную залежь // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2018. – № 56. – С. 88-101.

13. Мусакаев Э.Н., Родионов С.П., Косяков В.П. Задача структурно-параметрической идентификации систем при моделировании двухфазной фильтрации в пористых средах // Вестник кибернетики. – 2018. – № 1 (29). – С. 39-49.

14. Пятков А.А., Косяков В.П. Исследование процессов стационарного и нестационарного заводнения трещиновато-пористых коллекторов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2018. – Т. 4, № 3. – С. 90-102.

15. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Waves in Porous Media Containing Gas Hydrate // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 1939. – 020031.

16. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Compression waves in porous media containing gas hydrate // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2018. – Vol. 193. – 012014.

17. Gubaidullin A.A., Igoshin D.E., Ignatev P.A. Calculation of the permeability of a porous medium of a periodic rhombohedral structure based on the generalized Kozeny method // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 1939. – 020033.

18. Gubaidullin A.A., Gubkin A.S., Igoshin D.E., Ignatev P.A. Permeability of Model Porous Medium Formed by Random Discs // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 1939. – 020035.

19. Gubaidullin A.A., Musakaev N.G., Duong Ngoc Hai, Borodin S.L., Nguyen Quang Thai, Nguyen Tat Thang Theoretical modeling of the carbon dioxide injection into the porous medium saturated with methane and water taking into account the CO2 hydrate formation // Vietnam Journal of Mechanics. – 2018. – Vol. 40, No. 3. – P. 233-242.

20. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. Acoustic streaming and heat transfer in cylindrical cavity with inserts at the ends // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 2027. – 040053.

21. Igoshin D.E., Gubkin A.S., Ignatev P.A., Gubaidullin A.A. Permeability of a porous medium with axisymmetric channels of variable cross-section // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 2027. – 030052.

22. Igoshin D.E., Gubkin A.S., Ignatev P.A., Gubaidullin A.A. Permeability calculation in periodic porous medium based on rhombohedral structure // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol.1128. – 012002.

23. Musakaev N.G., Borodin S.L. Khasanov M.K. The mathematical model of the gas hydrate deposit development in permafrost // Int. J. of Heat and Mass Transfer. – 2018. – Vol. 118. – P. 455-461.

24. Musakaev N.G., Khasanov M.K., Borodin S.L. Mathematical modeling of the gas extraction from the gas hydrate deposit taking into account the replacement technology // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 1939. – 020032.

25. Musakaev N.G., Khasanov M.K., Borodin S.L. Numerical research of gas-hydrate deposit development in the conditions of negative temperatures // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2018. – Vol. 193. – 012046.

26. Musakaev N.G., Khasanov M.K., Stolpovsky M.V. Replacement of CH4 with CO2 in a hydrate reservoir at the injection of liquid carbon dioxide // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 2027. – 030051.

27. Musakaev N.G., Khasanov M.K., Stolpovsky M.V. Injection of liquid carbon dioxide into a gas hydrate reservoir // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1128. – 012039.

28. Musakaev E.N., Rodionov S.P., Kosyakov V.P. Structure and Parameter Identification Technique for Modeling Problems of Two-Phase Filtration in Porous Media // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 1939. – 020053.

29. Pyatkov A.A., Kosyakov V.P., Rodionov S.P., Botalov A.Y. Numerical research of two-phase flow in fractured-porous media based on discrete fracture network model // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 1939. – 020039.

30. Rodionov S.P., Pyatkov A.A., Kosyakov V.P. Influence of Fractures Orientation on two-phase Flow and Oil Recovery during Stationary and Non-Stationary Waterflooding of Oil Reservoirs // AIP Conference Proceedings. – 2018. – Vol. 2027. – 030044.

2019 год

 

Численное исследование распространения волн в высокопроницаемом цилиндрическом волноводе в пористой среде

Численно исследованы особенности волн, распространяющихся в высокопроницаемом цилиндрическом волноводе в пористой среде (рис. 1). Изучено влияние соотношения проницаемостей пористой среды внутри полости и окружающей среды, а также частоты сигнала на эволюцию волны давления внутри и вне полости.

 

 fig-2019-1


Рис.1. Схема задачи

 

На рис. 2 показано изменение давления жидкости на оси полости, в окружающей пористой среде с глубиной и при удалении от волновода по горизонтали. Распространение волны сжатия сопровождается значительным искажением формы – расплыванием и затуханием. Вне волновода профили давления в волне также характеризуются снижением амплитуды и расплыванием импульса. При удалении от оси волновода уменьшение амплитуды волны происходит как в результате диссипации, так и из-за растекания энергии в силу цилиндрической симметрии рассматриваемой задачи (рис. 2в). С увеличением проницаемости волновода увеличивается скорость распространения и уменьшается затухание волн в волноводе, уменьшается глубина проникновения возмущений в окружающее пространство. Повышение частоты исходного сигнала приводит к увеличению скорости, усилению затухания импульса и уменьшению его расплывания.

 

а

 fig-2019-2-1

б

 fig-2019-2-2

в

 fig-2019-2-3

 fig-2019-2-4

fig-2019-2-5 

fig-2019-2-6 

 

Рис.2. Изменение давления в жидкости в высокопроницаемом цилиндрическом волноводе (а) и окружающей пористой среде (б, в) при распространении волны сжатия (вверху) и осциллирующего импульса основной частоты 1 кГц (внизу). Радиус волновода 0.1 м.


СТАТЬИ

 

1. Бембель С.Р., Александров В.М., Пономарев А.А., Марков П.В., Родионов С.П. Оценка фильтрационно-емкостных свойств сложнопостроенных пород-коллекторов с использованием результатов микротомографии керна // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 8. – С. 86-89.

2. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Распространение импульсных возмущений в цилиндрическом волноводе в насыщенной пузырьковой жидкостью пористой среде // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2019. – Т. 5, № 1. – С. 111-122.

3. Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. Акустическое течение в цилиндрической полости при варьировании ее радиуса и граничных условий // Теплофизика и аэромеханика. – 2019. – Т. 26, № 6. – С. 941-951.

4. Косяков В.П., Губайдуллин А.А., Легостаев Д.Ю. Методика моделирования разработки газового месторождения на основе иерархии математических моделей // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2019. – Т. 5, № 3. – С. 69-82.

5. Мусакаев Н.Г., Ахметзянов Р.Р. К вопросу разрушения стойких нефтяных эмульсий с целью обеспечения качественной подготовки нефти // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2019. – № 2. – С. 73-80.

6. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Бельских Д.С. Расчет эффективности теплового воздействия на нефтенасыщенный пласт // Нефтепромысловое дело. – 2019. – № 4. – С. 41-44.

7. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л., Родионов С.П. Математическая модель двухфазного нисходящего течения теплоносителя в нагнетательной скважине // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Математическое моделирование и программирование. – 2019. – Т. 12, № 3. – С. 52–62.

8. Мусакаев Н.Г., Сахипов Д.М., Круглов И.А. Экспериментальные исследования эффективности применения полимерных составов для увеличения нефтеотдачи пластов // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2019. – № 4. – С. 113-121.

9. Мусакаев Н.Г., Сахипов Д.М., Круглов И.А. Исследование метода увеличения нефтеотдачи пластов с использованием потокорегулирующих составов // Нефтепромысловое дело. – 2019. – № 10. – С. 28-31.

10. Мусакаев Н.Г., Сахипов Д.М., Круглов И.А., Халитов А.Н. Оценка эффективности работ по выравниванию профиля приёмистости нагнетательных скважин на Самотлорском месторождении // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2019. – № 10. – С. 37-42.

11. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Бородин С.Л. Построение аналитического решения задачи об образовании газового гидрата в пористом пласте // Итоги науки и техники. Серия «Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры». – 2019. – Т. 172. – С. 93-98.

12. Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Топорков Д.Ю. Зависимость коллапса парового пузырька в горячем тетрадекане от давления жидкости // Теплофизика и аэромеханика. – 2019. – Т. 26, № 6. – С. 931-940.

13. Родионов С.П., Пичугин О.Н., Косяков В.П., Ширшов Я.В. О выборе участков нефтяных месторождений для эффективного применения циклического заводнения // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 4. – С. 58-61.

14. Симонов О.А., Филимонова Л.Н. Численное исследование влияния поверхностного натяжения на структуру течения в цилиндрическом сосуде с учетом максимума плотности воды // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2019. – Т. 5, № 3. – С. 131-146.

15. Хасанов М.К., Столповский М.В., Мусакаев Н.Г., Ягафарова Р.Р. Численные решения задачи об образовании газогидрата при закачке газа в частично насыщенную льдом пористую среду // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. – 2019. – Т. 29, Вып. 1. – C. 92-105.

16. Amelkin S.V. Modeling of dynamics of a strongly supersaturated gas-liquid solution globule in a porous medium // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 030109.

17. Gaydamak I., Pichugin O., Rodionov S., Panarina S. Application of decision trees for candidate well selection for geological and technical measures // Proceeding of the 81st EAGE Conference and Exhibition 2019, London, United Kingdom, June 3-6, 2019. – Vol. 2019. – P. 1-5.

18. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Rarefaction wave propagation in a waveguide in a hydrate-containing porous medium // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 020017.

19. Gubaidullin A.A., Gubkin A.S. Method of direct numerical simulation of intermodal energy transfer by oscillations of bubble // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 030110.

20. Gubaidullin A.A., Boldyreva O.Yu., Dudko D.N. Numerical investigation of wave propagation in high-permeable cylindrical waveguide in porous medium // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1404. – 012020.

21. Gubkin A.S., Igoshin D.E., Filimonova L.N. Calculation of two-phase flow in micro- channels of variable section with account of compressibility of one phase // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 030111.

22. Igoshin D.E., Legostaev D.Y. Calculation of rocks permeability based on periodic models of porous media // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1404. – 012022.

23. Khasanov M.K., Stolpovsky M.V., Musakaev N.G., Ruzanov A.S. Solution of the Problem of the Associated Petroleum Gas Injection into a Porous Medium Saturated with Methane and Ice // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – Vol. 224. – 012004.

24. Kosyakov V.P., Legostaev D.Yu. Computational technology for solution of the reverse problem of filtration theory for oil fields with an aquifer // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 030112.

25. Legostaev D.Y., Botalov A.Yu., Rodionov S.P. Numerical simulation of fluid flow in a saturated fractured porous media based on the linear poroelasticity model // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1404. – 012028.

26. Markov P., Rodionov S. Numerical Simulation Using Finite-Difference Schemes with Continuous Symmetries for Processes of Gas Flow in Porous Media // Computation. – 2019. – Vol. 7, No. 3. – 45.

27. Musakaev E.N., Rodionov S.P., Legostaev D.Y., Kosyakov V.P. Parameter identification for sector filtration model of n oil reservoir with complex structure // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 030113.

28. Musakaev N.G., Borodin S.L., Belskikh D.S. The problem of heat exposure to a closed hydrate-saturated area of a porous stratum // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 020021.

29. Musakaev N.G., Borodin S.L., Belskikh D.S. Numerical research of the gas extraction methods from a deposit saturated with methane its hydrate // AIP Conference Proceedings. – 2019. – Vol. 2125. – 030114.

30. Musakaev N.G., Khasanov M.K. Analytical solution of the problem of hydrate formation in a porous medium with a temperature jump at the phase transition front // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1268. – 012051.

31. Musakaev N.G., Khasanov M.K. On the issue of the solutions existence of the problem of gas hydrate dissociation in a porous medium with the formation of an extended region of phase transitions // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1404. – 012034. d

32. Pyatkov A. A., Rodionov S.P., Kosyakov V.P., Musakaev N.G. Study of filtration processes of a two-phase fluid in a zonal-inhomogeneous fractured-porous medium // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1404. – 012039.

33. Pyatkova A.V., Gubaidullin A.A. Acoustic Streaming and Temperature Field in the Cavity with Isothermal and Adiabatic Boundary Conditions at the Ends // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2019. – Vol. 40, No. 11. – P. 1994-1999.

34. Rodionov S.P., Kosyakov V.P., Musakaev E.N. Selection of waterflooding systems for enhanced oil recovery by solving two-phase filtration problem // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1158. – 042003.

35. Rodionov S., Pichugin O., Kosyakov V., Musakaev N., Schesnyak E. A method for selection of areas for cyclic waterflooding and its application in some oil fields // Proceeding of the 81st EAGE Conference and Exhibition 2019, London, United Kingdom, June 3-6, 2019. – Vol. 2019. – P. 1-5.


2020 год

 

Исследование распространения волн давления в слоисто-неоднородном волноводе в пористой среде

 

Рассмотрена двухмерная осесимметричная задача о распространении волны давления в пористой среде, содержащей двухслойный пористый волновод. Волна инициируется импульсом давления в полости с жидкостью, входит и распространяется в пористой среде и волноводе (рис. 1).

 

2020-itogi-fig1

Рис. 1. Cхема, иллюстрирующая постановку задачи.

 

Исследованы особенности эволюции волн давления, выполнен анализ влияния соотношения проницаемостей слоев и окружающей пористой среды, а также характеристик исходного возмущения на эволюцию волны давления в волноводе и в окружающей пористой среде (рис. 2, 3). Установлено, что после проникновения возмущения из полости в неоднородную слоистую пористую среду прошедшие волны взаимодействуют на границах слоев, что создает сложную волновую картину. Наибольшая скорость распространения и наименьшее затухание сигнала наблюдается в слое, имеющем наиболее высокую проницаемость.

 

2020-itogi-fig2

Рис. 2. Изменение давления в жидкости при распространении импульса в пористой среде ПС (а, г), в высокопроницаемом ВПС (б) и низкопроницаемом слое НПС (в) при удалении от полости.

 

2020-itogi-fig3

Рис. 3. Поле давления в жидкости ∆pf/p0 при распространении импульса в окружающей полость слоистой пористой среде.

 

МОНОГРАФИИ, УЧЕБНИКИ, УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

1. Губайдуллин А.А. Введение в механику сплошной среды: учебное пособие. – Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2020. – 208 с.

2. Мусакаев Н.Г. Механика многофазных сред: течения газожидкостных смесей в каналах. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2020. – 147 с.

3. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Бородин С.Л. Особенности образования и разложения газовых гидратов в пористых средах: монография. – Тюмень: Издательство Тюменского индустриального университета, 2020. – 163 с.

 

СТАТЬИ

1. Бородин С.Л., Бельских Д.С. Математическое моделирование равновесного полного замещения метана углекислым газом в газогидратном пласте при отрицательных температурах // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2020. – Том 6, № 2 (22). – С. 63-80. DOI: 10.21684/2411-7978-2020-6-2-63-80

2. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю. Волны в пористой среде со слоем, содержащим газовый гидрат // Прикладная механика и техническая физика. – 2020. – Том 61, № 4 (362). – С. 31-38. DOI: 10.15372/PMTF20200404

3. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Расчет термодинамических параметров опускного течения теплоносителя в скважине с учетом протаивания многолетнемерзлых пород // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Том 331, № 3. – С. 135-144. DOI: 10.18799/24131830/2020/3/2556

4. Мусакаев Н.Г., Сахипов Д.М., Круглов И.А. Разработка и исследование комбинированной системы для ликвидации поглощений, ремонтно-изоляционных работ и ограничения водопритока в добывающих скважинах // Нефтепромысловое дело. – 2020. – № 6 (618). – С. 33-37. DOI: 10.30713/0207-2351-2020-6(618)-33-37

5. Amelkin S.V. The pulsed displacement of a viscous fluid from a porous particle during degassing of dispersed drops of a highly supersaturated gas – Liquid solution // AIP Conference Proceedings. – 2020. – Vol. 2288. – 030024. DOI: 10.1063/5.0028708

6. Gubaidullin A.A., Pyatkova A.V. The Effect of Nonlinearity on Acoustic Streaming in Cylindrical Cavities of Different Diameters // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2020. – Vol. 41, No. 7. – Pp. 1196-1201. DOI: 10.1134/S1995080220070185

7. Gubkin A.S., Igoshin D.E. Filtration and capacitive properties of two-dimensional model porous media formed by random structures // AIP Conference Proceedings. – 2020. – Vol. 2288. – 030005. DOI: 10.1063/5.0028407

8. Khasanov M.K., Musakaev N.G. The Conditions for the Existence of an Extended Region of Gas Hydrate Formation in a Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2020. – Vol. 41, No. 7. – Pp. 1222-1227. DOI: 10.1134/S1995080220070203

9. Khasanov M.K., Musakaev N.G., Stolpovsky M.V., Kildibaeva S.R. Mathematical Model of Decomposition of Methane Hydrate during the Injection of Liquid Carbon Dioxide into a Reservoir Saturated with Methane and Its Hydrate // Mathematics. – 2020. – Vol. 8, No. 9. – 1482. DOI: 10.3390/math8091482

10. Khasanov M.K., Rafikova G.R., Musakaev N.G. Mathematical Model of Carbon Dioxide Injection into a Porous Reservoir Saturated with Methane and its Gas Hydrate // Energies. – 2020. – Vol. 13, No. 2. – 440. DOI: 10.3390/en13020440

11. Kosyakov V.P. Structural and parametric identification of an aquifer model for an oil reservoir // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2020. – Vol. 41, No. 7. – Pp. 1242-1247. DOI: 10.1134/S1995080220070239

12. Legostaev D. Yu. and Rodionov S. P. Numerical simulation of fluid flow in fractured poroelastic medium integrating dual porosity - Dual permeability and discrete fractures models // AIP Conference Proceedings. – 2020. – Vol. 2288. – 030023. DOI: 10.1063/5.0028334

13. Musakaev N., Borodin S., Rodionov S., Schesnyak E. Mathematical Modeling of the Hot Steam-Water Mixture Flow in an Injection Well // Advances in Intelligent Systems and Computing. – 2020. – Vol. 987. – Pp. 341-348. DOI: 10.1007/978-3-030-19501-4_34

14. Musakaev N.G., Borodin S.L. Computational Study of a Thermal Effect on a Porous Reservoir Saturated with Carbon Dioxide Hydrate // AIP Conference Proceedings. – 2020. – Vol. 2288. – 020010. DOI: 10.1063/5.0029143

15. Musakaev N.G., Borodin S.L. Numerical Research of the Gas Hydrate Decomposition in a Porous Reservoir with Impermeable Boundaries // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2020. – Vol. 41, No. 7. – Pp. 1267-1271. DOI: 10.1134/S1995080220070318

16. Musakaev N.G., Borodin S.L., Belskikh D.S. Mathematical modeling of thermal impact on hydrate-saturated reservoir // Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering. – 2020. – Vol. 20, No. 1. – Pp. 43-51. DOI: 10.3233/JCM-193673

17. Musakaev N.G., Borodin S.L., Gubaidullin A.A. Methodology for the Numerical Study of the Methane Hydrate Formation During Gas Injection into a Porous Medium // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2020. – Vol. 41, No. 7. – Pp. 1272-1277. DOI: 10.1134/S199508022007032X

18. Musakaev N.G., Khasanov M.K. Solution of the Problem of Natural Gas Storages Creating in Gas Hydrate State in Porous Reservoirs // Mathematics. – 2020. – Vol. 8, No. 1. – 36. DOI: 10.3390/math8010036

19. Rodionov S.P., Kosyakov V.P., Musakaev E.N. An upgridding technique for geocellular models, taking into account the uncertainty of reservoir parameters // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2020. – Vol. 41, No. 7. – Pp. 1289-1294. DOI: 10.1134/S1995080220070379

 

МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИЙ

1. Бельских Д.С., Мусакаев Н.Г. Математическое моделирование двухфазного течения в пористом коллекторе с учетом разложения газового гидрата // Тезисы докладов XIV Всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», Новосибирск-Шерегеш, 28 февраля – 6 марта 2020. – Новосибирск: Издательство «Параллель», 2020. – С. 21-22.

2. Бородин С.Л., Бельских Д.С. Математическое моделирование и численная реализация задачи фильтрации в пористой среде, изначально насыщенной метаном и его гидратом, метана и углекислого газа, с учетом образования или разложения гидратов этих газов // Тезисы докладов XIV Всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», Новосибирск-Шерегеш, 28 февраля – 6 марта 2020. – Новосибирск: Издательство «Параллель», 2020. – С. 27-28.

3. Бородин С.Л., Бельских Д.С. Численные эксперименты по фильтрации в пористой среде, изначально насыщенной метаном и его гидратом, метана и углекислого газа, с учетом образования или разложения гидратов этих газов // Тезисы докладов XIV Всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», Новосибирск-Шерегеш, 28 февраля – 6 марта 2020. – Новосибирск: Издательство «Параллель», 2020. – С. 29-30.

4. Бородин С.Л., Хасанов М.К. Методика расчета параметров процесса замещения CO2–CH4 в метангидрате при разработке газогидратной залежи // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2020», Казань, 28 сентября – 2 октября 2020. – Казань: Изд-во Академии наук Республики Татарстан, 2020. – С. 74-76.

5. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Волны в пористых слоистых средах // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2020», Казань, 28 сентября – 2 октября 2020. – Казань: Изд-во Академии наук Республики Татарстан, 2020. – С. 139-143.

6. Губайдуллин А.А., Болдырева О.Ю., Дудко Д.Н. Распространение волн в высокопроницаемом слое в пористой среде, пересекаемом заполненной жидкостью цилиндрической полостью // Многофазные системы. – 2020. – № 1–2. – С. 34. DOI: 10.21662/mfs2020.1

7. Легостаев Д.Ю. Математическое моделирование трещиноватых пороупругих сред на основемоделей двойной пористости - двойной проницаемости и дискретных трещин // Материалы Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2020», 10-27 ноября 2020. – М.: МАКС Пресс, 2020. Электронный ресурс https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2020/data/19363/109447_uid345912_report.pdf

8. Легостаев Д.Ю., Родионов С.П. Численное исследование влияния напряженно-деформированного состояния трещиновато-пористой среды на фильтрацию жидкости // Тезисы докладов XIV Всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», Новосибирск-Шерегеш, 28 февраля – 6 марта 2020. – Новосибирск: Издательство «Параллель», 2020. – С. 110-111.

9. Мусакаев Н.Г., Бельских Д.С. Численное исследование неизотермического газожидкостного течения в пористой среде при наличии фазовых переходов // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2020», Казань, 28 сентября – 2 октября 2020. – Казань: Изд-во Академии наук Республики Татарстан, 2020. – С. 302-305.

10. Мусакаев Н.Г., Бородин С.Л. Компьютерное моделирование процессов, происходящих в пористой среде при закачке метана в насыщенный газом и водой пласт // Тезисы докладов XIV Всероссийской конференции молодых ученых «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», Новосибирск-Шерегеш, 28 февраля – 6 марта 2020. – Новосибирск: Издательство «Параллель», 2020. – С. 130.

11. Мусакаев Н.Г., Косяков В.П. Исследование процессов неизотермической фильтрации двухфазной жидкости в трещиновато-пористых средах // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы механики сплошной среды – 2020», Казань, 28 сентября – 2 октября 2020. – Казань: Изд-во Академии наук Республики Татарстан, 2020. – С. 305-308.

12. Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Губайдуллин А.А. Необходимые условия формирования объемной области образования гидрата при закачке газа в насыщенный метаном и водой пласт // Многофазные системы. – 2020. – № 1-2. – С. 69. DOI: 10.21662/mfs2020.1

13. Симонов О.А., Филимонова Л.Н. Конвективное течение воды в пористой среде вблизи вертикального охлаждающего устройства // Многофазные системы. – 2020. – № 1–2. – С. 92. DOI: 10.21662/mfs2020.1

14. Gubaidullin A.A., Musakaev N.G., Boldyreva O.Yu., Borodin S.L. Waves and heat-mass exchange in hydrate saturated porous systems // Abstracts of XX International Conference on the Methods of Aerophysical Research, Novosibirsk, November 1-7, 2020. – Novosibirsk: Parallel, 2020. – Pt. I. – P. 77.

15. Musakaev N.G., Borodin S.L. Numerical research of the hot steam-water mixture injection process into an oil-saturated reservoir // Abstracts of XX International Conference on the Methods of Aerophysical Research, Novosibirsk, November 1-7, 2020. – Novosibirsk: Parallel, 2020. – Pt. I. – P. 150.

16. Musakaev N.G., Borodin S.L., Khasanov M.K. Numerical research of the effectiveness of various methods of methane extraction from a gas hydrate deposit // Abstracts of XX International Conference on the Methods of Aerophysical Research, Novosibirsk, November 1-7, 2020. – Novosibirsk: Parallel, 2020. – Pt. II. – P. 128.