Моделирование полимерного заводнения с использованием сетки Вороного - Киреев, Тимур Фаритович; Булгакова, Гузель Талгатовна; Хатмуллин, Ильдус Фанусович (Вычислительная механика сплошных сред, 2018)
В настоящее время доля трудноизвлекаемых углеводородов в общем балансе запасов России составляет более 60% и продолжает расти. Для эффективного освоения залежей такого типа требуется развитие и применение методов увеличения нефтеотдачи, одним из которых является полимерное заводнение. Практическое применение этой технологии невозможно без проведения численного моделирования. При подземном гидродинамическом моделировании для представления геометрии пласта обычно применяют структурированные сетки. Однако неструктурированные сетки имеют ряд преимуществ перед классическими структурированными сетками: они позволяют лучше описать неоднородности пласта, получить более точное решение задачи вблизи скважин, сократить эффект ориентации сетки, а в некоторых случаях дают возможность увеличить скорость вычислений за счет уменьшения количества ячеек. В работе рассмотрена модель полимерного заводнения, учитывающая осадкообразование и минерализацию пластовой воды и включающая классические компоненты модели нелетучей нефти и компоненты полимера и соли. Записаны основные уравнения и сформулирована постановка задачи, осуществлена дискретизация методом конечных объемов на неструктурированной сетке Вороного по полностью неявной схеме с последующей верификацией результатов. В рамках вычислительного эксперимента по численному моделированию полимерного заводнения выполнено сравнение нескольких конфигураций расчетных сеток. Дебиты нефти из расчета на гексагональной локально измельченной сетке Вороного оказались точнее по сравнению с дебитами, полученными на локально измельченной прямоугольной сетке с таким же количеством ячеек. Показано, что за счет снижения эффекта ориентации сетка Вороного способна более реалистично изобразить фронт движения воды.
Keywords: фильтрация в пористой среде; модель нелетучей нефти; полимерное заводнение; закон Дарси; адсорбция; сетка Вороного; эффект ориентации сетки; неявная схема; нелинейные дифференциальные уравнения; метод конечных объемов; метод Ньютона