Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.02 Акустические волны в многофазных средах

 

Филиппов А.И., Ахметова О.В., Губайдуллин М.Р. «Численная модель полей давления и скорости при осесимметричной фильтрации в несовершенно вскрытом пласте» Инженерно-физический журнал, 96, № 4, с. 953-964 (2023)

Представлена математическая модель полей давления и скорости, возникающих при притоке углеводородов в скважину конечного радиуса из частично вскрытых пластов-коллекторов. Предполагается, что двумерное течение, инициируемое заданной депрессией в несовершенно вскрытом пласте, является осесимметричным. Приведена математическая постановка задачи в цилиндрической геометрии о поле давления в изолированном изотропном однородном пласте, границы которого не совпадают с граничными точками интервала перфорации. Описана конечно-разностная модель, на основе которой составлена программа для расчетов полей давления и скорости в пласте, и выполнены вычислительные эксперименты, позволившие выявить новые практически важные закономерности течения, возникающие в реальных коллекторах нефти и газа. Показаны пространственно-временные зависимости поля давления в нефтегазовом пласте, поперечной, радиальной компонент и модуля скорости фильтрации углеводородов, иллюстрирующие особенности двумерного течения при несовершенном вскрытии пласта и основные отличия от хорошо изученного случая плоско-радиального одномерного течения к скважине конечного радиуса. На основе анализа линий уровня выявлены новые физические закономерности течения, связанные с неполной перфорацией толщины пласта-коллектора. С помощью вычислительных экспериментов установлено, что при осесимметричном течении в пласте неизбежно возникают вертикальные потоки, которые обращаются в нуль на выходе из пласта в скважину. Подтверждено, что в однородных не полностью вскрытых коллекторах всегда возникают межслойные перетоки в прискважинной зоне, а радиальная компонента фильтрационной скорости при двухмерном осесимметричном течении в несовершенно вскрытом однородном изотропном пласте зависит от вертикальной координаты. Это означает, что приток в скважину не является равномерно распределенным по толщине пласта, а максимум модуля горизонтальной компоненты скорости на всех кривых достигается на границах интервала перфорации. В случае двумерного течения в центре интервала перфорации, одинаково удаленного от верхней и нижней границ нефтегазового пласта, наблюдается минимальный удельный приток Ключевые слова: фильтрация, несовершенное вскрытие, уравнение пьезопроводности, двумерное течение, конечно-разностная программа, поле давления, поле скорости

Инженерно-физический журнал, 96, № 4, с. 953-964 (2023) | Рубрики: 09.01 09.02

 

Аббакумов К.Е., Вагин А.В., Вьюгинова А.А., Сидоренко И.Г., Сергеев С.С. «Модель формирования акустических характеристик твердых сред с упорядоченной трещиноватостью» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 26, № 6, с. 94-102 (2023)

Введение. Появление новых конструкционных материалов и совершенствование имеющихся технологий изготовления из них новых видов изделий приводят к появлению новых видов нарушений сплошности. В связи с этим актуальной для целей неразрушающего контроля и структурометрии является задача разработки новых моделей нарушений сплошности, учитывающих ранее не принимавшиеся во внимание параметры. Цель работы. Теоретическое описание процессов распространения упругих волн через среду, содержащую упорядоченную решетку микротрещин с граничными условиями в приближении "линейного скольжения", модернизированными с учетом параметров микровыступов шероховатых границ микротрещин. Формирование базы данных для экспериментальных исследований при определении физико-механических характеристик конструкционных материалов. Материалы и методы. Акустические характеристики материалов определялись на основе вывода и решений дисперсионных уравнений, описывающих образование и распространение в упругих средах с упорядоченной трещиноватостью эффективных продольных и поперечных, а также поверхностных волн. Результаты. Результаты моделирования процессов формирования упругих волн показали, что увеличение концентрации микротрещин приводит к уменьшению значений фазовых скоростей эффективных продольных, поперечных и поверхностных волн и повышению коэффициентов затухания при заданных значениях частоты ультразвука и параметров материала. Заключение. Учтенные параметры модели: среднее значение радиуса микросферы, замещающей микровыступ поверхности, и параметр шероховатости Rz существенно влияют на формирование физико-механических характеристик материалов, определяемых по результатам ультразвуковых измерений. Разработанная модель может рекомендоваться в качестве научной базы для интерпретации результатов ультразвуковых измерений.

Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 26, № 6, с. 94-102 (2023) | Рубрики: 09.02 14.04