Вынос частиц двухфазным фильтрационным потоком из пористой среды при волновом воздействии
https://doi.org/10.18599/grs.2021.4.7
Аннотация
Обсуждаются вопросы влияния волнового воздействия на процесс срыва и выноса частиц из пористого тела двухфазным фильтрационным потоком. При моделировании этого процесса решается задача о влиянии волнового поля на силу, под действием которой частицы срываются со стенок пор. Впервые для ее решения использована функция распределения пор по размерам. Получено выражение для критической скорости потока при волновом воздействии. Критическое значение частоты волнового воздействия зависит от радиуса капилляра, и чем меньше радиус капилляра, тем более высокие частоты нужны для усиления эффекта от воздействия. При более высокой частоте колебаний пик максимального изменения толщины осадочного слоя смещается в сторону пор малого радиуса. Для поддержания влияния волнового поля на фильтрационные параметры пористой среды волновое воздействие должно производиться на динамически изменяющемся диапазоне частот, чтобы увеличить охват воздействия как можно большего количества пор. Показано, что вынос частиц при волновом воздействии увеличивается за счет действия инерционных сил, которые уменьшают влияние сил, удерживающих частицы на поверхности пор.
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнялась в рамках государственного задания ФИЦ КазНЦ РАН.
Об авторах
А. И. Никифоров
Институт механики и машиностроения ФИЦ КазНЦ РАН
Россия
Россия
Анатолий Иванович Никифоров – доктор физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории Математическое моделирование процессов фильтрации
420111, Казань, ул. Лобачевского, д. 2/31
Р. В. Садовников
Институт механики и машиностроения ФИЦ КазНЦ РАН
Россия
Россия
Роман Валерьевич Садовников – кандидат тех. наук, старший научный сотрудник лаборатории Математическое моделирование процессов фильтрации
420111, Казань, ул. Лобачевского, д. 2/31
Список литературы
1. Газизов А.Ш., Никифоров А.И., Газизов А.А. (2002). Математическая модель вытеснения нефти водой с применением полимердисперсных систем. Инженерно-физический журнал, 75(1), c. 91–94. https://doi.org/10.1023/A:1014878908997
2. Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. (2008). Нелинейная волновая механика и технология. М: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 712 с.
3. Капранов Ю.И. (1989). Структурная модель процесса механической кольматации пористой среды. Динамика сплошной среды. АН СССР, Сиб. Отд., Инс. гидродинамики, вып. 90, с. 27–39.
4. Капранов Ю.И. (1999). О фильтрации взвеси твердых частиц. Прикладная математика и механика, 63(4), с. 620–628.
5. Капранов Ю.И. (2000). Изменения поровой структуры в потоке монодисперсной взвеси. ПМТФ, 41(2), с. 113–121. https://doi.org/10.1007/BF02465273
6. Кузнецов.О.Л., Симкин Э.М. Чилингар Дж. (2001). Физические основы вибрационного и акустического воздействий на нефтегазовые пласты. М.: Мир, 260 с.
7. Никифоров А.И., Низаев Р.Х., Хисамов Р.С. (2011). Моделирование потокоотклоняющих технологий в нефтедобыче. Казань: Фэн, 224 с.
8. Никифоров А.И., Никаньшин Д.П. (1998). Перенос частиц двухфазным фильтрационным потоком. Матем. моделирование, 10(6), с. 42–52.
9. Никифоров А.И., Садовников Р.В., Никифоров Г.А. (2013). Перенос частиц двухфазным фильтрационным потоком. Вычислительная механика сплошных сред, 6(1), с. 47–53. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.1.6
10. Селяков В.И., Кадет В.В. (1995). Перколяционные модели процессов переноса в микронеоднородных средах. Москва: Недра, 222 с. https://doi.org/10.1007/978-94-015-8626-9
11. Шехтман Ю.М. (1961). Фильтрация малоконцентрированных суспензий. М.: Недра, 161 с.
12. Aziz, Kh., Settary, A. (1979). Petroleum Reservoir Simulation, London: Applied Science Publ.
13. Gruesbeck C., Collins R.E. (1982). Entrainment and Deposition of Fine Particles in Porous Media. SPE Journal, pp. 847–856.
14. Nikiforov, A.I., Sadovnikov, R.V. (2017). Solution of problems of oil reservoirs flooded with water using polymer–dispersed systems on a multiprocessor computer system. Math Models Comput Simul, 9, pp. 221–231. https://doi.org/10.1134/S2070048217020090
15. Nikiforov, A.I., Sadovnikov, R.V. (2019). Application of Parallel Programming Methods for Simulating Flow Diversion Technologies on Hybrid Architecture Computers. Program Comput Soft, 45, pp. 18–26. https://doi.org/10.1134/S0361768819010067
16. Sharma M.M., Yortsos Y.C. (1987). Transport of Particulate Suspensions in Porous Media: Model Formulation. AIChE Journal, 33(10), pp. 1636–1643.
Рецензия
Для цитирования:
Никифоров А.И., Садовников Р.В. Вынос частиц двухфазным фильтрационным потоком из пористой среды при волновом воздействии. Георесурсы. 2021;23(4):58-64. https://doi.org/10.18599/grs.2021.4.7
For citation:
Nikiforov A.I., Sadovnikov R.V. Particle transport by two-phase filtration flow from a porous medium under wave action. Georesursy = Georesources. 2021;23(4):58-64. (In Russ.) https://doi.org/10.18599/grs.2021.4.7
Просмотров:
64
Послать статью по эл. почте 