Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.09 Акустическое и вибрационное воздействие на нефте- и газоносные структуры

 

Adorni E., Ivanov M.V., Revetria R. «Review of the effects of the influence of external vibrations on the freezing point of water» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 238-242 (2020)

With this paper we want to provide a first glance at some of those researches that studied how to lower the freezing point of water below the ordinarily point by using external vibrations. All the researches started with experiments on distilled water (obtained with different methodology depending on the experiment) and then moving forward to experiments on tap water (contaminated with a known amount of substances). In all cases, methods to bring the samples to an undercooled state were applied at first. Through high frequency vibrations it has been studied how the formation of ice in a vessel of water can be controlled mainly thanks to the development of the phenomenon of cavitation in the water. By increasing the pressure in certain zones of the samples it was possible to study the phenomena linked to water freezing. Some experiments showed how, even with high frequencies, it is still difficult to obtain reliable results on the topic of keeping the water in a liquid state in conditions of low temperatures and with vibrations applied to the fluid.

Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 238-242 (2020) | Рубрики: 04.15 09.09 10.02 10.06

 

Измайлова Г.Р., Ковалева Л.А. «Распределение плотности тепловых источников, возникающих в нефтенасыщенном пласте при поглощении высокочастотных акустических и электромагнитных волн» Инженерно-физический журнал, 94, № 5, с. 1196-1204 (2021)

Исследуется способ нагрева нефтяного пласта с помощью ввода в нефтенасыщенный пласт энергии электромагнитного и акустического полей. Рассматриваются различные варианты: только электромагнитный нагрев, только акустический нагрев, совместный нагрев пласта обоими излучателями. Излучатели располагаются на забое скважины в пределах мощности нефтяного пласта. Вследствие диссипации энергии волн в среде возникают объемные источники тепла, величину которых можно рассчитать, используя теорему Умова–Пойнтинга. Сопоставляются плотности тепловых источников, возникающих в пласте при распространении акустических волн на разных частотах: 6, 16 и 22 кГц, частота электромагнитных волн 13.56 МГц. В работе выводится точное выражение для расчета объемной плотности источников тепла от акустических волн, а также приводятся упрощенные формулы для дальней и ближней зон излучения. Исследуется характер распределения плотности тепловых источников в пласте на разных расстояниях от излучателей. Ключевые слова: трудноизвлекаемые запасы, высокочастотное электромагнитное поле, акустическое поле, объемные источники тепла, нефтенасыщенный пласт, функции Ханкеля

Инженерно-физический журнал, 94, № 5, с. 1196-1204 (2021) | Рубрики: 06.16 09.09

 

Шумихина Ю.А., Валеева К.А. «Мониторинг трубопроводных систем – способ снижения риска бедствия» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 289-292 (2021)

В настоящее время существует необходимость повышать потенциал противодействия новых и существующих жизненно важных объектов инфраструктуры, к которым относятся газовые и нефтяные трубопроводы. Количество аварий на трубопроводах растет с каждым годом. Профилактическое обследование трубопроводов позволяет уменьшить аварийность и снизить риск наступления бедствия. Акустический метод обладает существенным рядом преимуществ над другими методами, а именно: ведет постоянный контроль над состоянием больших участков газопровода в сложных географических условиях, дает возможность своевременно обнаружить утечку газа, а также обладает низкой стоимостью по сравнению с остальными методами контроля.

Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 289-292 (2021) | Рубрики: 09.09 14.04

 

Некрасов А.С., Мурыськин А.С., Комаров П.А. «Синтезирование акустического каротажа для параметрического обеспечения геолого-геомеханических моделей залежей» Геофизика, № 5, с. 50-59 (2021)

Изложена методика прогнозирования упругомеханических свойств (УМС) пласта по восстановленной кривой акустического каротажа (АК) при построении геомеханических моделей. Разработан алгоритм автоматизированного восстановления кривой АК. Расчетные значения минимального горизонтального (бокового) горного давления Рбг и вертикального горного давления Рвг с дополнительной информацией, полученной по скважинам с имеющимися исследованиями ВАК-Д, служили основой для построения карт распределения давлений на залежи. В качестве характеристики напряженного состояния залежи принято отношение давлений Рбг/Рвг. Эти карты позволяют более обоснованно решать задачи повышения эффективности процесса ГРП.

Геофизика, № 5, с. 50-59 (2021) | Рубрика: 09.09

 

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «Динамика импульсных сигналов в трубопроводе, заполненном метано-парокапельной смесью и подверженном газогидратным отложениям» Инженерно-физический журнал, 94, № 3, с. 698-706 (2021)

Исследуется эволюция импульсных возмущений давления в трубопроводе, заполненном газокапельной средой, представляющей собой "влажный" метан при температуре ниже точки росы, и имеющем участок в виде протяженного сужения канала. Для этого процесса принята теоретическая модель распространения акустических волн в длинноволновом диапазоне в газокапельной среде. Задача распространения и отражения импульсных возмущений давления в горизонтальном трубопроводе, имеющем участок сужения из-за гидратных отложений, решается методом быстрого преобразования Фурье. Представлены результаты дисперсионного анализа уравнений акустики в парогазокапельной системе. На их основе для реальных значений параметров трубопроводов, а также параметров парогазокапельных систем в них получены зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты возмущения акустической волны и объемного содержания взвешенной фазы (капелек воды). Проведен также анализ проявления вязкости и теплопроводности в пристенном слое трубопровода, насыщенного капельками воды. Для коэффициентов отражения и прохождения акустических сигналов на местах сужения трубопровода из-за гидратных отложений использованы известные формулы. Представлены результаты численных расчетов, иллюстрирующие эволюцию импульсных сигналов разной длительности, показывающие влияние толщины газогидратного слоя на внутренней стенке трубопровода. Показано, что рост толщины гидратного отложения на стенке, а также увеличение длительности импульсного сигнала приводит к усилению амплитуды возвратившегося сигнала (эха).

Инженерно-физический журнал, 94, № 3, с. 698-706 (2021) | Рубрики: 04.09 08.11 09.09 14.04

 

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «К теории акустического зондирования гидроразрывных трещин, перпендикулярных скважине» Инженерно-физический журнал, 94, № 5, с. 1185-1195 (2021)

Рассмотрена возможность исследования коллекторских свойств гидроразрывных трещин с помощью акустического "телевизора", представляющего собой цилиндрический зонд длиной несколько метров и снабженный генератором импульсного сигнала и датчиками давления. Полагается, что импульсный сигнал создается в жидкости, находящейся в зазоре между корпусом зонда и открытой стенкой скважины. Эволюция сигнала, записываемая с помощью датчиков давления в виде затухания его амплитуды и появления отраженных всплесков давления, позволяет оценить состояние призабойной зоны, наличия и качества гидроразрывных трещин. Принято, что созданные гидроразрывом трещины перпендикулярны к скважине. Скважина и окружающий ее пласт заполнены одной и той же акустически сжимаемой жидкостью. Принята математическая модель, согласно которой длина волны акустического сигнала меньше длины зонда, но больше величины зазора между корпусом зонда и скважиной. Кроме того, при распространении волны по зазору влияние вязкости проявляется в тонком пограничном слое вблизи стенок зазора. Ширина трещины гидроразрыва значительно меньше длины волны, поэтому она рассматривается как отражающая поверхность. На основе такой модели получены дисперсионные выражения для фазовой скорости и коэффициента затухания при распространении сигнала по зазору, а также для коэффициента отражения и прохождения на отражающей поверхности. Задача решается численно методом быстрого преобразования Фурье. Проведен анализ влияния фильтрационных характеристик трещин, пласта, а также величины зазора на эволюцию гармонических волн и импульсных сигналов в зазоре между корпусом зонда и стенкой скважины. Ключевые слова: скважина, зонд, трещина, гидроразрыв пласта, гармонические волны давления.

Инженерно-физический журнал, 94, № 5, с. 1185-1195 (2021) | Рубрики: 04.09 08.11 09.09 14.04