Моделирование гидродинамических процессов с наночастицами для решения задачи повышения нефтеотдачи пласта

Руководитель проекта

Мартынов Сергей Иванович, Доктор физико-математических наук, профессор. Главный научный сотрудник НОЦ ПИ СурГУ

Грантодатель:
Департамент образования и науки Ханты-Мансийского автономного округа – Югры.

Сроки реализации:
2024 – 2026 гг.

Аннотация проекта:
Переход человечества к "зеленой энергетике" пока остается уделом будущего, поэтому углеводороды остаются основой современной энергетики. Однако мировые запасы легко добываемой нефти снижаются, и большинство месторождений работают на этапах падающей добычи или добычи на истощении. Для поддержания нефтяного потенциала необходимо совершенствовать технологии разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти, восстановления продуктивности скважин и увеличения нефтеотдачи пласта. Эти проблемы актуальны для России и Ханты-Мансийского автономного округа – Югра. Кроме того, обеспечение технологической независимости страны в нефтедобыче становится все более важной задачей.

В последние годы активно развиваются нанотехнологии в нефтегазодобыче, где наночастицы природного и искусственного происхождения используются для увеличения нефтеотдачи пласта. Недавние исследования показывают перспективность этого направления, особенно с использованием наносуспензий для повышения коэффициента вытеснения нефти. Однако исследования усложняются из-за свойств наножидкостей, зависящих от материала, размера, формы частиц и наличия примесей, а также из-за механизмов их взаимодействия с жидкой и твердой фазой в ячейках пористой среды. Математическое моделирование физико-химических процессов в наносистемах является фундаментальной проблемой механики. Современная вычислительная техника и методы компьютерного моделирования позволяют получать новые результаты в этой области.

Цель проекта - разработка моделей динамического воздействия на пласт с использованием наночастиц и периодических режимов работы скважин для повышения нефтеотдачи. Для достижения этой цели предполагается моделирование динамики воздействия наночастиц на жидкость в ячейках пористой среды и периодического изменения давления в скважине. На основе полученных результатов будут определены основные механизмы увеличения массопереноса нефти за счет динамики наночастиц и способы управления этими механизмами, а также оценена роль различных физических процессов, протекающих в скважине и коллекторе, для оптимизации периодического режима работы скважины.