Qeyri-sabit sıxışdırma cəbhəsi ilə su layların suvurmanın optimallaşdırılması
1 Rusiya Dövlət Geoloji Kəşfiyyat Universiteti, Rusiya 117997, Moskva, Mikluxo-Maklay küç., 23
2 Texnologiya və Ətraf Mühit Akademiyası, Evle Universiteti, SE-801 76 İsveç
3 PJSC “Lukoil”, Rusiya 101000, Moskva, Sretensky Bulvarı, 11
4 «LUKOIL-Qərbi Sibir» MMC, Rusiya
Xülasə
Neft yataqlarının işlənmə zamanı hasilatını və lay təzyiqini sabit saxlaması üçün neftlə doymuş laylara qeyri-stasionar suvurma texnologiyası çoxdan əsas ikinci üsul kimi qəbul olunur. Laya suyun vurulması su ilə doyma əmsalın kəskin və geri dönməz dəyişməsi səbəbindən quyuların qaçılmaz və katastrofik sulaşması təxirə salınmış bir problem yaradır. Buckley və Leverett tərəfindən yaradılan iki fazalı axınların filtrasiya nəzəriyyəsi, suyun doymasının kəskin dəyişməsinə və üçqat dəyərinə səbəb olan sıxışdırma cəbhəsinin sabitliyinin itirilməsini nəzərə almır. Buna görə, bir vaxtlar riyazi cəhətdən sadələşdirilmiş bir yanaşma təklif edildi – Su doymasının "sıçrayışını" istisna edən dəfələrlə fərqlənən yaxınlaşma. Belə bir sadələşdirilmiş həll, mütəxəssislərin "sıxışdırma сəbhəsinin viskoz qeyri-sabitliyi", "barmaq şəklində sıxışdırma" adlandırdığı suvurma təcrübəsinin mənfi nəticələrinə səbəb oldu. İşdə ilk dəfə sıxışdırma cəbhəsinin dayanıqlığının itirilməsinin nəticələrini vaxtında aşkar etməyə və qarşısını almağa və iş rejimlərini məhdudlaşdırmaqla, sürətləndirməklə, məhdudlaşdırmaqla, hasilat və vurucu quyularının təmir rejimlərini təyin edilməklə, suvurma sistemini məqsədyönlü şəkildə idarə etməyə imkan verən həlledici qaydaların formalaşdırılmasına yeni bir yanaşma təqdim edilir. Ənənəvi vaxt aparan korrekt olmayan deterministik məsələləri və mürəkkəb həll üsulları keçərək, vurulan suyu səfərbər edərək və diskriminant meyarı əsasında mayenin, daha doğrusu su və neftin axın sürətini idarə edərək vacib qısamüddətli praktik problemləri tez bir zamanda həll edilməsi mümkün olur.
Açar sözlər: suvurma, sıxışdırma cəbhəsinin qeyri-sabitliyi, optimallaşdırma, “barmaq şəklində sıxışdırma”, fəlakət nəzəriyyəsi, faza müstəvisi
ƏDƏBİYYAT
Abbasi J., Ghaedi M., Riazi M. A new numerical approach for investigation of the effects of dynamic capillary pressure in imbibition process. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 162, 2018, pp. 44-54, https://doi.org/10.1016/ j.petrol.2017.12.035.
Arnold V.I., Davydov A.A., Vassiliev V.A., Zakalyukin V.M. Mathematical models and control of catastrophic processes. UNESCO Encyclopedia of Life Support Systems, Vol. II, EOLSS Publishers. Oxford, UK, 2005, pp. 3-46, http://www.eolss.net/Sample-Chapters/C02/E6-03A-07-05.pdf.
Aziz K., Settari A. Petroleum reservoir simulation. Elsevier Applied Science Publishers. London, 1986.
Barenblatt G.I., Patzek T.W., Silin D.B. The mathematical model of nonequilibrium effects in water-oil displacement. SPE Journal, Vol. 8(4), 2003, pp. 409-416, https://doi.org/10.2118/ 87329-PA.
Baryshnikov N.A., Belyakov G.V., Turuntaev S.B. Two-phase jet flows in porous media. Fluid Dynamics, Vol. 52, No. 1, 2017, pp. 128-137, https://doi.org/10.1134/S0015462817010124.
Brouwer D.R., Jansen J.D. Dynamic optimization of water flooding with smart wells using optimal control theory. Proceedings of the European Petroleum Conference, Aberdeen, United Kingdom, Paper Number: SPE-78278-MS, October 2002, https://doi.org/10.2118/78278-MS.
Buckley S.E., Leverett M.C. Mechanism of fluid displacement in sands. Transactions of the AIME, Vol. 146(01), 1942, pp. 107-116, https://doi.org/10.2118/942107-g.
Craig F.F.Jr. The reservoir engineering aspects of waterflooding. Society of Petroleum Engineers of AIME. New York, 1971, 142 p.
Dake L.P. The practice of reservoir engineering (Revised Edition). Elsevier. 2001, 572 p.
Ding L., Wu Q., Zhang L., Guérillot D. Application of fractional flow theory for analytical modeling of surfactant flooding, polymer flooding, and surfactant/polymer flooding for chemical enhanced oil recovery. Water, Vol. 12(8), 2020, p. 2195, https://doi.org/10.3390/W12082195.
Duan Y., Lu T., Wei M., Yu B., Zhang Z. Buckley-Leverett analysis for transient two-phase flow in fractal porous medium. Computer Modeling in Engineering and Sciences, Vol. 109, No. 6, 2015, pp. 481-504.
Ermoliev Y., Ermolieva T., Kahil T. et al. Stochastic optimization models for risk-based reservoir management. Cybernetics and System Analysis, Vol. 55, 2019, pp. 55-64, https://doi.org/10.1007/s10559-019-00112-z.
Gaiko V.A. On global bifurcations and Hilbert’s sixteenth problem. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, Vol. 1, 2000, pp. 11-27, https://doi.org/10.1.1.142.175.
Klebanov L.A., Kroshilin A.E., Nigmatulin B.I., Nigmatulin R.I. On the hyperbolicity, stability and correctness of the cauchy problem for the system of equations of two-speed motion of two-phase media. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, Vol. 46, No. 1, 1982, pp. 66-74, https://doi.org/ 10.1016/0021-8928(82)90084-3.
Nigmatulin R.I., Lahey R.T., Taleyarkhan R.T., West C., Block R.C. On thermonuclear processes in cavitation bubbles. Physics Uspekhi, Vol. 57, No. 9, 2014, article id. 877-890, DOI:10.3367/UFNe.0184.201409b.0947.
Rodygin S.I. Dynamics of water content of an oil-saturated sample under pressure waves. Numerical simulation. Journal of Geo Resources, Vol. 1, No. 5, 2012, pp. 31-34.
Rose W., Rose D.M. “Revisiting” the enduring Buckley-Leverett ideas. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 45(3-4), 2004, pp. 263-290, https://doi.org/ 10.1016/J.PETROL.2004.08.001.
Shakhverdiev A.K. System optimization of non-stationary floods for the purpose of increasing oil recovery. Neftyanoe khozyaystvo – Oil Industry, No. 1, 2019, pp. 44-49, DOI:10.24887/0028-2448-2019-1-44-49.
Shakhverdiev A.H., Mandrik I.E. Influence of technological features of hardly recoverable hydrocarbons reserves output on an oil-recovery ratio. Neftyanoe khozyaystvo - Oil Industry, No. 5, 2007, pp. 76-79.
Shakhverdiev A.Kh., Arefyev S.V., Davydov A.V. Problems of transformation of hydrocarbon reserves into an unprofitable technogenic hard-to-recover reserves category. Neftyanoe khozyaystvo – Oil Industry, No. 4, 2022, pp. 3843, DOI:10.24887/0028-2448-2022-4-38-43.
Shakhverdiev A.Kh., Denisov A.V., Tumanova V.D. New optimization criteria of waterflood patterns preventing premature water breakthrough in the context of water-oil displacement front instability. 7th Scientific Exploration Conference, Tyumen 2021: Natural Resources Management as a Cross-Functional Process, Vol. 1, 2021, pp. 1-5, https://doi.org/10.3997/2214-4609.202150063.
Shakhverdiev A.Kh., Shestopalov Y.V., Mandrik I.E., Arefiev S.V. Alternative concept of monitoring and optimization water flooding of oil reservoirs in the conditions of instability of the displacement front. Neftyanoe Khozyaystvo - Oil Industry, No. 12, 2019, pp. 118-123, https://doi.org/ 10.24887/0028-2448-2019-12-118-123.
Shakhverdiev A.Kh., Panahov G.M., Abbasov E.M., Jiang R., Bakhtiyarov S. High efficiency EOR and IOR technology on in-situ CO2 generation. Neftyanoe khozyaystvo - Oil Industry, No. 5, 2014, pp. 90-95.
Sharma V., Nand S., Pramanik S., Chen C., Mishra M. Control of radial miscible viscous fingering. Journal of Fluid Mechanics, Vol. 884, A16, 2020, DOI:10.1017/jfm.2019.932.
Skauge A., Sorbie K., Ormehaug P.A., Skauge T. Experimental and numerical modeling studies of viscous unstable displacement. In: 15th European Symposium on Improved Oil Recovery, Paris, France, 2009, pp. 262-273, https://doi.org/ 10.3997/2214-4609.201404837.
Thompson J.M.T. Instabilities and catastrophes in science and engineering. Edition, 99. Wiley. 1982, 226 p.
Udy J., Hansen B., Maddux S., Petersen D., Heilner S. et al. Review of field development optimization of waterflooding, EOR, and well placement focusing on history matching and optimization algorithms. Processes, Vol. 5(3), 2017, p. 34, https://doi.org/10.3390/PR5030034.
Wang D., Niu D., Li H.A. Predicting waterflooding performance in low-permeability reservoirs with linear dynamical systems. SPE Journal, Vol. 22(5), 2017, pp. 1596-1608, https://doi.org/10.2118/185960-pa.
Мандрик И.Э., Панахов Г.М., Шахвердиев А.Х. Научно-методические и технологические основы оптимизации процесса повышения нефтеотдачи пластов. Нефтяное хозяйство. Москва, 2010, 284 c.
Мирзаджанзаде А.К., Шахвердиев А.Х. Динамические процессы в нефтегазодобыче. Наука. Москва, 1997.
Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. Гостоптехиздат. Москва, 1963, 397 с.
Шахвердиев А.Х. Cистемная оптимизация процесса разработки нефтяных месторождений Недра. Москва, 2004, 452 с.
Шахвердиев А.Х. Некоторые концептуальные аспекты системной оптимизации разработки нефтяных месторождений. Нефтяное хозяйство, No. 2, 2017, c. 58-63.
Шахвердиев А.Х., Арефьев С.В. Концепция мониторинга и оптимизации процесса заводнения нефтяных пластов при неустойчивости фронта вытеснения. Нефтяное хозяйство, No. 11, 2021, c. 104-109.
Шахвердиев А.К., Шестопалов Я.В. Качественный анализ квадратичных полиномиальных динамических систем, связанных с моделированием и мониторингом нефтяных месторождений. Lobachevskii journal of mathematics, Т. 40, No. 10, 2019, с. 1695-1710, https://doi.org/ 10.1134/S1995080219100226.
DOI: 10.33677/ggianas20230200103