Черенцов Д.А., Пирогов С.П. «Математическая модель свободных колебаний надземных участков трубопроводов, транспортирующих многофазную жидкость» Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика, 10, № 4, с. 68-78 (2024)

В районах строительства с преобладанием вечной мерзлоты часто используется надземная прокладка трубопроводов. Нормативные документы регламентируют величину пролета между опорами, однако для учета вихревого возбуждения, вызванного ветровой нагрузкой, необходимо предусмотреть корректировку этой величины. В этой работе предложен метод нахождения длины участка между опорами в зависимости от ветровой нагрузки, вызывающей колебания трубопровода. Для его реализации необходимо определение частот свободных колебаний. В статье изложено описание подхода, позволяющего определить собственные частоты колебаний надземных трубопроводов с учетом внутреннего давления и скорости фаз перекачиваемой многофазной жидкости, рассматриваемых при стационарных режимах течения. Представлена математическая модель, разработанная на основе стержневой теории с учетом транспортирующей многофазной жидкости. Численное решение приведено с использованием метода Бубнова–Галеркина, при этом найдено достаточное количество членов, которые надо сохранить в приближенном решении.

Городнов А.В., Черноглазов В.Н. «Оценка текущей нефтенасыщенности коллекторов в обсаженных скважинах по данным волнового акустического каротажа» Каротажник, № 4, с. 39-47 (2025)

Данные о текущей нефтенасыщенности коллекторов в обсаженных скважинах востребованы для решения различных геолого-технологических задач освоения нефтяных залежей, таких как проектирование методов интенсификации разработки, верификация расчетов на гидродинамических моделях залежей, оценка остаточных запасов нефти, исследование транзитных скважин, проектирование изоляционных работ с целью отсечения промытых прослоев. Волновой акустический каротаж (ВАК) является одним из геофизических методов, позволяющий оценивать текущую нефтенасыщенность разрабатываемых коллекторов в скважинах с обсадной колонной. Одновременно с оценкой текущей нефтенасыщенности информация, получаемая по данным ВАК, позволяет определять показатели гидродинамической связи пласта со скважиной на интервале перфорации, определять общую и динамическую пористость и проницаемость породы коллектора, а в случае использования акустических зондов с кросс-дипольной секцией регистрации сигнала также оценивать анизотропию упругих свойств пород, высоту и направление трещин гидроразрыва пласта (ГРП). Усовершенствование скважинной аппаратуры акустического метода, применение приборов с дипольными излучателями расширяют возможности данного способа оценки текущей нефтенасыщенности коллекторов.

Шумейко А.Э., Пономаренко О.М. «Моделирование акустических полей в прискважинной зоне» Каротажник, № 4, с. 118-126 (2025)

Продуктивная скважина с неоднородными стенками и буровым раствором и с помещенным в нее акустическим зондом является сложной системой. Помимо этого, излучаемый импульс при акустическом каротаже обычно имеет сложный спектральный состав. Волновой фронт импульса в непосредственной близости от излучающего элемента также не является ни плоским, ни сферическим. Все это вместе взятое значительно усложняет задачу моделирования волновых процессов в скважине и в прискважинной зоне. Для правильного определения времени прихода акустической волны были рассмотрены два метода: лучевое трассирование и численное решение уравнения эйконала. Для решения задачи эйконала был разработан метод векторных решений дифференциальных уравнений, точное решение которых позволяет выполнить лучевую трассировку для неоднородного объема при заданной сеточной модели свойств среды распространения, построить изохронные поля, тем самым выполнить визуализацию акустического поля и определить время прихода акустического сигнала из источника в приемник. Продолжение решения уравнения Гельмгольца при известной функции эйконала позволяет определить полную форму прохождения сигнала с учетом формы посланного импульса и таким образом, суммируя сигналы в приемнике с известным сдвигом по времени, получить форму принимаемого сигнала.

Марфин Е.А. «Моделирование влияния акустического воздействия на подвижность флюида в пористой среде для интенсификации добычи нефти» Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика, 11, № 3, с. 93-111 (2025)

В условиях роста доли трудноизвлекаемых запасов нефти акустическое воздействие предлагается как экологичная альтернатива традиционным методам повышения нефтеотдачи. В работе разработана математическая модель, связывающая параметры акустического поля (частота, амплитуда) с подвижностью флюида в пористой среде. На основе энергетического подхода выведено уравнение для приращения подвижности, учитывающее поглощение звуковой энергии, амплитуду колебаний и градиент давления. Экспериментальная верификация на образцах с проницаемостью 0,1–7 мД подтвердила зависимость эффективности от начальной проницаемости через коэффициент η, имеющий логнормальное распределение. Установлено, что максимальный прирост дебита достигается в низкопроницаемых коллекторах (до 30 мД) при амплитудах ∼1 атм и частотах килогерцового диапазона. На примере Ромашкинского месторождения модель прогнозирует кратное увеличение дебита нефти. Полученные результаты формируют научную основу для оптимизации акустических методов воздействия на нефтяные пласты.