Математическое моделирование совместного течения флюидов с сильно различающимися подвижностями в трехмерной капиллярной сетке
Диссертация
В главе 2 на основе положений, описанных в предыдущей главе, строится модель совместного течения жидкости и газа в трехмерной капиллярной сетке при вытеснении жидкости газом и газа жидкостью. Для постановки задачи о двухфазном вытеснении задается геометрическая модель пористой среды, представленная капиллярной решеткой, с физическими параметрами и вычисляется распределение поля давления по узлам… Читать ещё >
Список литературы
- Амиян В.А., Амиян А. В., Казакевич J1.B., Бекеш Е. Н. Применение пенных систем в нефтегазодобыче. М., Недра, 1987,229 с.
- Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М., Недра, 1984,211с.
- Басниев К.С., Кочина И. Н., Максимов В. М. Подземная гидромеханика: Учебник для вузов. -М.: Недра, 1993. -416с.
- Власов A.M., Евгеньев А. Е., Максимов В. М. Методическое руководство по оценке эффективности использования пенообразующих растворов ПАВ при эксплуатации ПХГ в водоносных платах //МИНХиГП им. И. М. Губкина. М.: 1984, 70 с.
- Воинов О.В. Нелинейные капиллярные волны в тонких пленках вязкой жидкости и их разрушение. М, Изв. АН СССР, МЖГ, 1982, N4, с.
- Дерягин Б.В., Чураев Н. В. Смачивающие пленки. -М.: Наука, 1984, 160 с.
- Евгеньев А.Е. с сотр. Экспериментальные исследования фильтрации пены в пористой среде // Труды МИНХиГП им. И. М. Губкина. М.: Недра. 1972. Вып. 101 стр. 73−78
- Евгеньев А.Е., Дедков Б. Н. Циклическая закачка раствора ПАВ и газа в пористую среду // Изв. Вузов. Нефть и газ. 1981. № 1, стр. 23−26.
- Ентов В.М. Физико-химическая гидродинамика процессов в пористых средах (математические модели методов повышения нефтеотдачи пластов). Препринт Институт проблем механики РАН № 161. М., 1980. 63 с.
- Ентов В.М., Зазовский А. Ф. Гидродинамика процессов повышения нефтеотдачи. М.: Недра, 1989.-232 с.
- Ентов В.М., Мусин P.M. Микромеханика нелинейных двухфазных течений в пористых средах. Сточное моделирование и перколяционный анализ. М., Изв. РАН, МЖГ, 1997, с.
- Ентов В.М., Мусин P.M. Микромеханика образования и движения пены в пористых средах. Механизмы и сеточное моделирование. Препринт № 560, М., Ин-т Проблем механики, 1996, 56 с.
- Ентов И.М., Фельдман А. Я., Чен-Син Э., Моделирование процессов вытеснения в пористой среде, М., Изв. АН СССР, Программирование, 1975, N3, с. 67−74.
- Ентов И.М., Фельдман А. Я., Чен-Син Э., Юдин В. А., Численное моделирование равновесия и движения несмешивающихся жидкостей в сетке капилляров на ЭВМ, // рук. деп. ВИНИТИ 14.08.80.
- Земских В.И., Крылова М. В. Макроскопические характеристики движения границы раздела фаз в единичном капилляре с учетом капиллярных сил // Изв. АН РАН. МЖГ, 1998 г., № 1, с. 188−190.
- Кадет В.В., Селяков В. И., Мусин М. М., Мусин P.M. Анализ эффективности заводнения с учетом характера течения жидкостей на микроуровне. Нефтяное хозяйство N.12, 1995, с. 40−43.
- Кадет В.В., Максименко А. А. Принцип аналитического описания течения флюидов в решеточных моделях пористой среды. М., Изв. РАН, МЖГ, № 1, 2000, с. 79−84.
- Кадет В.В., Селяков В. И. Перколяционная модель двухфазной фильтрации. // Изв. АН СССР. МЖГ. 1987, № 1, с. 88−95.
- Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов. Москва- Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2002. 140 с.
- Каримов М.Ф. Эксплуатация подземных хранилищ газа. М.: Недра, 1981. 248 с.
- Каримов М.Ф., Харисов М. М. Относительные проницаемости жидкости и газа при пенообразовании в пористой среде. Известия АН СССР, сер. Механика жидкости и газа. М., Наука, 1979, № 1, с. 179−182.
- Корнев К.Г., Курдюмов В. Н. Пены в пористых средах как объект физики полимеров. ЖЭТФ, 1994, том 106, вып. 2(8), стр. 457−578.
- Кругляков П.М., Ексерова Д. Р. Пена и пенные пленки, М., Химия, 1990.
- Крылова М.В. Локальные нелинейные эффекты в задаче о вытеснении жидкости газом в пористой среде/ ИПНГ РАН и Мин-ва образования РФ.- М., 2002. е.: ил. -Библиограф.: назв.- Рус, — Деп. ВИНИТИ 1.12.2002 г., № 2001-В2002.
- Крылова М.В. Математическое моделирование двухфазной фильтрации в трехмерной капиллярной сетке в присутствии пен // В сб. научн. тр. «Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности». -М., ГЕОС, 2003
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.
- Максимов В.М. Основы гидротермодинамики пластовых систем. М.: Недра 1994, 202 с.
- Максимов М.М., Рыбицкая Л. П. Математическое моделирование процессов разработки нефтяных месторождений. М.:Недра, 1976.-264с.
- Марон В.И. Вытеснение жидкости из горизонтальной круглой трубы с помощью другой жидкости. М, Изв. АН СССР, МЖГ, 1969, N2, с. 11-.
- Н.Р. Махмутов и др., Реологические свойства пен и опыт их применения в нефтеразработке, Труды БашНИПИнефть, Уфа, N80, 1989 г., с. 36−37.
- Панфилов М.Б., Панфилова И. В. Осредненные модели фильтрационных процессов с неоднородной внутренней структурой. М.: «Наука», 1996.-3 83с.
- Панфилов М.Б., Туваева И. В. Перколяционные модели вытеснения жидкостей в случайно неоднородных средах.// М., 1990. 90с. (Препр./ ИПНГ АН СССР- № 12).
- Пыхачев Г. Б., Исаев Р. Г. Подземная гидравлика. Учебное пособие. М., Недра, 1972, 360с.
- Селяков В.И. Эффективная проницаемость неоднородной среды. В кн.: Всесоюз. Семинар «Современные проблемы и математические методы теории фильтрации», Москва, 1984, с. 99−101.
- Somov U. Physical and Mathematical Modeling of Foam Flow through Porous Media, p. 67−69, IKU project № 53.4810.00 «Foam Simulation» 30.09.1995
- Тихомиров B.K., Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М., «Химия», 1975,264 с.
- Трофимов А. С. Опыт газоводных воздействий на месторождениях Западной Сибири, Саматлор, Диссертация, Нижневартовск, 1991г.
- Туваева И.В., Панфилов М. Б. Конвективное размазывание фронта в неоднородной среде и проблема его описания. М., 1990. 71 с. (Препр./ ИПНГ АН СССР- № 6).
- Чернин В.Н. Влияние капиллярных эффектов и контактов с углеводородами на устойчивость пен: Дис. канд. Хим. Наук. М.: МГУ, 1981.218 с.
- Billiotte, J.A., De Moegen, H., and Oren, P.E. Experimental micromodeling and numerical simulation of gas/water injection/withdrawal cycles as applied to underground gas storage, SPE Adv. Tech. Ser. 1(1), pp. 133−139,1993.
- Borchardt, J.K., Structure-property relationships for mobility-control surfactant. D.H. Smith (ed.), ACS Symposium Series, American Chemical Society, Washington DC, 1988, 373, pp. 181−205.
- Chambers K.T. Pore-level basics for modeling foam flow in porous media with randomly connected pore throats and bodies. MS Thesis, Univ. Of California, Berkeley, 1990.
- Chambers K.T., Radke C.J. Capillary phenomena in foam flow through porous media. Interfacial phenomena in petroleum recovery, ed. Morrow, N.R., Surfactant science series, vol. 36, Marcel Dekker, New York, 1991.
- Chandler R., Koplik J., Lerman K., Willemsen J.F. Percolation and Capillary Fluid Displacement, J. Fluid Mech., 1982,119, pp. 249−267.
- Chou S.I. Percolation theory foam in porous media. Paper SPE/DOE 20 239 presented at the 1990 SPE/DOE Symposium on EOR, Tulsa, April 22−25.
- Coats K.H., Neilson R.L., Terhune M.H., Weber A.J. Sumulation of three-dimensional, two-phase flow in oil and gas reservoirs., SPEJ, December 1967, pp. 377−388.
- Constantinides G.N., Payatakes A.C., A Theoretical Model of Collision and Coalescence of Ganglia in Porous Media. J. Colloid Interface Sci., Vol. 141, No. 2, February 1991, pp. 486−504.
- Dautov R., Kornev K., MourzenkoV. Foam patterning in porous media. Phys. Rev. E 58, Number 6, December 1997, pp. 6929−6944.
- Dussan E.B. On the spreading of liquids on solid surfaces: static and dynamic contact lines. Ann. Rev. Fluid Mech. 1979.11.P. 371−400.
- Entov V.M., Physical and Mathematical Modeling of Foam Flow Trough Porous Media, presented at 3ed Workshop on Foam Field Application, March, Roros, Norway, 1994.
- Ettinger R.A., Radke C.J., The influence of texture on steady foam flow in berea sandstone. SPE 19 688, presented at the Annual Fall Technical Conference of SPE, San Antonio, October 8−11,1988, pp. 589−600.
- Falls A.H., Hirasaki G.I., Patzek T.W., Gauglitz P.A., Miller D.D., Ratulowski J. Development of mechanistic foam simulator: the population balance and generation by snap-off. SPERE, August 1988, pp. 884−892.
- Falls A.H., Musters J J., Ratulowski J. The apparent viscosity of foams in homogeneous beadpacks. Soc. Petr. Eng. Reservoir Eng., May 1989, 4, pp. 155−164.
- Fatt I. The network model of porous media, I-III, Trans. AIME, 1956, v. 207, p.144−181.
- Fried N.A., The Foam Drive Process for Increasing of Oil Recovery, US Dept. of Interior, Bureau of Mines: Washington, DC, 1961.
- Friedmann F., Chen W.H., Gauglitz P. A. Experimental and simulation study of high-temperature foam displacement in porous media. Paper SPE/DOE 17 357 presented at the 1988 SPE/DOE Enhanced Oil Recovery Symposium, Tulsa, OK, April 17−20, 1988.
- Friedmann F., Chen W.H., Gauglitz P.A. Steam-foam mechanistic field trial in the midway-sunset field. Paper SPE 21 780 presented at the 1991 SPE California Regional Meeting.
- Gillis J.V. Tracer-detection and structure of stationary lamellae during foam flow through Berea sandstone. PhD dissertation, University of California, Berkley, 1990.
- Gray W.J., Lee P.C.Y. On the theorems for local volume averaging of multiphase systems. Int. J. Multiphase Flow. 1977,3, pp. 333−340.
- Hanssen J.E. Foam as a gas-blocking agent in petroleum reservoirs I: Empirical observations and parametric study. Submitted for journal publication. 1992.
- Hanssen J.E. Foam as a gas-blocking agent in petroleum reservoirs II: Mechanisms of gas blockage by foam. Submitted for journal publication, October 1992.
- Hanssen J.E. Foam for gas flooding. Published as Section 11.1 in The SPOR Monograph: Recent Advances in Improved Oil Recovery Methods for North Sea Sandstone Reservoirs.
- S.M. Skjoeveland and J. Kleppe (Eds.), Norwegian Petroleum Directorate, Stavanger 1992, pp. 277−283.
- Hanssen J.E., Dalland M. Foam barriers for thin oil rims: Gas blockage at reservoir conditions. Presented at the 6th European Symposium on Improved Oil Recovery, Stavanger, 21−23 May 1991.
- Hanssen J.E., Jakobsen K. R, Meling T. Interaction of gas-blocking foam with oil in model porous media. Progr. Coll. Polum. Sci., 81,1990, pp. 264−265.
- Hanssen J.E., Meling T. Gas-blocking foams in porous media: Effects of oil and surfactant hydrophobe carbon number. Progr. Coll. Polum. Sci., 82,1990, pp. 140−154.
- Hanssen J.E., Rolfsvag T.A., Corneliussen R., Dalland M. Foam barriers against gastViconing in thin oil zones. Presented at the 5 European Symposium on Improved Oil Recovery, Budapest, 25−27 April 1989, proceeding, pp. 737−746.
- Hinkley R. Oil ganglion motion, M.S. Thesis, Univ. Of Houston, Houston, Texas, 1982.
- Hirasaki G.J. The steam-foam process, supplement to SPE 19 505, available from SPE Book Order Department, Richardson, Tex., 1988.
- Hirasaki G.J., Lawson J.B. Mechanisms of foam flow in porous media: apparent viscosity in smooth capillaries. SPE J., February 1985, pp. 176−190.
- Holm L.W. The mechanism of gas and liquid flow through porous media in the presence of foam. SPEJ, December 1968, pp. 359−369.
- Holm L.W., Bernard G. G Effect of foam on permeability of porous media to gas. SPEJ, September 1964, pp. 267−274.
- Holt Т., Vassenden F., Svorstol I. Effects of pressure on foam stability- Implications for foam screening. SPE 35 398, presented at the 1996 SPE/DOE Tenth Symposium of Improved Oil Recovery held in Tulsa, Oklahoma, April 21−24, 1996.
- Huh D.G., Handy L.L. Comparison of steady and unsteady state flow of gas and foaming solution in porous media. SPERE, February 1989, pp.77.
- Hulbert H.M., Katz S. Some problems in particle technology-A statistical mechanical formulation. Chem. Eng. Sci. 1964, 19, pp. 555−574.
- Khristov К., Exerowa D.R., Kruglyakov P.M. Influence of the pressure in the Plateau-Gibbs borders on the drainage and foam stability. Colloid and Polimer Science, 1979, 257, pp. 504−511.
- Koplik J. Creeping flow in two-dimensional network., J. Fluid Mech., 1982,119, pp. 219 247.
- Koplik J., Lasserter T.J., Two-phase flow in random network models of porous media. //SPE J. 1985. Vol. 25, N 1, pp. 89−100.
- Kornev K., Shugai G. Thermodynamic and hydrodynamic peculiarities of a foam lamella confined in cylindrical pore. Phys. Rev. E 58, Number 6, December 1998, pp. 7606−7619.
- Krylova M., Zemskikh V. Computer Modelling of Foam Flow through 3D Capillary Network // presented at 9th European Symposium on Improved Oil Recovery, October, The Hague, The Netherlands, 1997, P210.
- Laidlaw W.G., Wilson W.G., Coomber Denis A. A lattice model of foam flow in porous media: a percolation approach. Transport in Porous Media, 11, pp. 139−159,1993.
- Lenormand R, Schlumberger D., Zarcone C. Physics of blob displacement in two-dimension porous medium, paper SPE/DOE 14 882 presented at the 5th Symposium on Enhanced Oil Recovery of SPE/DOE, Tulsa, OK, Apr. 2−23,1986.
- Lenormand R, Touboul E., Zarcone C. Numerical models and experiments on immiscible displacement in porous media. // J. Fluid Mech. (1988), vol. 189, pp. 165−187.
- Lenormand R, Zarcone C, Sarr A. Mechanisms of the displacement of one fluid by another in a network of capillary ducts. // J. Fluid Mech. (1983), vol. 135, pp. 337−353.
- Lenormand R, Zarcone C. Role of roughness and edges during imbibition in square capillaries, paper SPE 13 264 presented at the 59th SPE Annual Technical Meeting, Houston, Sept., 1985.
- Lenormand R. Scaling laws for immiscible displacements with capillary and viscous fingering. SPE 15 390 61th Annual Tech. Conf. AndExhib. Of SPE, New Orleans, La, Oct. 5−6, 1986.
- Marsden S.S., Albrecht R.A. Foams as blocking agent in porous media. SPEJ, March 1970, pp. 51−55.
- Mast R.F. Microscopic behavior of foam in porous media. Paper SPE 3 997 presented at the 1972 SPE Annual Meeting, San Antonio, October 8−11.
- Mohammadi S.S. Techniques for accelerating production response in steam-foam recovery. SPE 24 028, presented at the SPE California Region Meeting 1992 in Bakersfield, California, May 30- April 1, 1992.
- Nahid B.H. Non-Darcy flow of gas through porous media in the presence surface active agent. PhD dissertation, University of Southern California, Los-Angeles, 1971.
- Oren, P.E., Billiotte, J.A., Pinczewski, W.V., Pore-scale network modelling of waterflood residual oil recovery by immiscible gas flooding, paper SPE/DOE 27 814, 9th Symp. IOR, Tulsa, OK, April 17−20,1994.
- Oren, P.E., Pinczewski, W.V., Effect of wettability and spreading on recovery of waterflood residual oil by immiscible gasflooding. SPE Formation Evalution 7(1), pp. 7078, 1994.
- Oren, P.E., Pinczewski, W.V., Fluid distribution and pore-scale displacement mechanisms in drainage dominated three-phase flow. Transport in Porous Media 20: pp. 105−133, 1995.
- Patzek T.W. Descrition of foam flow in porous media by the population balance method. Surfactant-based mobility control, D.H. Smith (ed.), ACS Symposium Series American Chemical Society, Washington DC, 1988, 373, pp. 326−341.
- Patzek T.W., Myhill N.A. Simulation of the Bishop Steam Foam Pilot. SPE 18 786, presented at the SPE California Region Meeting 1992 in Bakersfield, California, April 5−7, 1989.
- Payatakes A.C., Dias M.M., Immiscible microdisplacement and ganglion dynamics in porous media. Reviews in Chemical Engeneering, Vol. 2, No. 2,1984, pp. 85−174.
- Payatakes A.C., Dynamics of Oil Ganglia During Immiscible Displacement in Water-Wet Porous Media. Ann. Rev. Fluid Mech., 1982,14, pp. 365−393.
- Payatakes A.C., Dynamics of oil ganglion during immiscible displacement in water-wet porous media. Ann. Rev. Fluid Mech. 1982, 14m, pp. 365−393.
- Payatakes A.C., Ng K.M., Flumerfelt R.W. Oil ganglia dinamics during immiscible displacement. AIChE Journal, 1980, Vol.26, pp. 430−443.
- Pereira, G. G., Pinczewski, W.V., Chan D.Y.C., Paterson L., Oren P.E., Pore-scale network model for drainage-dominated three-phase flow in porous media. Transport in Porous Media 24: pp. 167−201,1996.
- Persoff P., Radke C.J., Praess K., Benson S.M., Witherspoon P.A. A laboratory investigation of foam flow in sanstone at elevated pressure. SPE 18 781, presented at the
- California Reginal Meeting of SPE, Bakersfield, April 5−7 1989, to appear in SPE Reservoir Eng.
- Prieditis J. A pore level investigation of foam flow behavior in porous media. PhD Thesis, Univ. of Houston, Houston 1988.
- Prieditis J., Flumerfelt R.W. Mobility of foam in porous media. Surfactant-based mobility control: progress in miscible-flood enhanced oil recovery. D.H. Smith, ed., Am Chem. Soc. Symp. Ser., 373, Washington, DC, 1988.
- Radke C.J., Ettinger R.A., The influence of texture on steady foam flow in Berea sandstone. SPE Reservoir Engineering, 7, April, 1991, pp. 83−90.
- Radke C.J., Gillis J. V, A dual gas tracer technique for determining trapped gas saturation during steady foam flow in porous media. SPE 20 519, presented at the 1990 SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, September 23−26.
- Ransohoff, T.C. and C.J. Radke, Mechanisms of Foam Generation in Glass-Bead Packs. SPE Reservoir Engineering, 3(2), 573−585 (May 1988).
- Rapin S. Behavior of non-wetting oil ganglia displaced by an aqueous phase, M.S. Thesis, Univ. Of Houston, Houston, Texas, 1980.
- Rossen W.R., Gauglitz P.A. Percolation theory of creation and mobilization of foam in porous media. AIChE J., 36: 8,1990, pp. 1176−1188.
- Rossen W.R., Theory of foam mobilization pressure gradient. SPE 17 358, Soc. Petr. Eng./DOE Symp. On Enhanced Oil Recovery, Tulsa, 1988.
- Rossen W.R., Theory of mobilization pressure gradient of flowing foams in porous media. I: Incompressible foam. J. Colloid Interf. Sci., 136, 1,1990.
- Rossen W.R., Theory of mobilization pressure gradient of flowing foams in porous media. II: Effect of compressibility. J. Colloid Interf. Sci., 136, 17,1990.
- Rossen W.R., Theory of mobilization pressure gradient of flowing foams in porous media. II: Asymmetric lamella shapes. J. Colloid Interf. Sci., 136, 38, 1990.
- Sanchez J.M., Hazlett R.D. Foam flow through an oil-wet porous medium: a laboratory study. SPE 19 687, Soc. Pet. Eng. Ann. Meet. 1989.
- Shirley A.I. Foam formulation in porous media, a microscopic visual study. Surfactant-based mobility control, D.H. Smith (ed.), ACS Symposium Series American Chemical Society, Washington DC, 1988, 373, pp. 234−257.
- Singhal A.K., Somerton W.H. Quantitative modelling of immiscible displacement in porous media: a network approach, Rev. Inst. Franc Petrole, 1977,32, pp. 897−920.
- Tilton J.N., Payatakes A.C., Collocation Solution of Creeping Newtonian Flow through Sinusoidal Tubes: A Correction, AIChE Journal, Vol.30, No. 6, November 1984, pp. 1016−1021.
- Vassenden F., Holt T. Experimental foundation for relative permeability modeling of foam. SPE 39 660, presented at the 1998 SPE/DOE Improved Oil Recovery Symposium held in Tulsa, Oklahoma, April 19−22 1998.
- Vassenden F., Holt Т., Solheim A. Foam propagation on Semi-reservoir Scale. SPE 39 682, presented at the 1998 SPE/DOE Improved Oil Recovery Symposium held in Tulsa, Oklahoma, April 19−22 1998.
- Washburn E.W. The dynamics of capillary flow// Phys.Rev.l921.V.17.P.273−283.
- Whitaker S. The transport equation for multi-phase systems. Chem. Eng. Sci. 1973, 28, pp. 139−147.
- Zemskikh V., Krylova M. Physical and Mathematical Modelling of Foam Flow Through Porous Media // presented at 1-st International Workshop of Reservoir Application of Foam, 2−5 April, 1993, Stavanger, Norway pp.