Ученые отметили, что результаты исследования носят большую прикладную значимость, поскольку изученные показатели имеют критически важную роль для оптимизации и дизайна разработки той или иной технологии, повышения или интенсификации добычи нефти - закачки ПАВов, полимеров, кислот. В Казанском федеральном университете (КФУ) изучили влияние неоднородности пористой структуры на важные характеристики процессов вытеснения углеводородов, такие как площади межфазных контактов между нагнетаемым и вытесняемым флюидом, а также эффективность вытеснения. Эти данные помогут в разработке месторождений при помощи цифрового керна.ть Об этом сообщила пресс-служба вуза. Подробности исследования были опубликованы в Journal of Engineering Physics and Thermophysics. Ученые отметили, что результаты исследования носят большую прикладную значимость, поскольку изученные показатели имеют критически важную роль для оптимизации и дизайна разработки той или иной технологии, повышения или интенсификации добычи нефти - закачки ПАВов, полимеров, кислот. Исследование проведено с поддержкой Российского фонда фундаментальных исследований. Ученые добавляют, что работа подтверждает важность учета неоднородности порового пространства нефтяных коллекторов для оптимизации процесса разработки месторождений. Влияние неоднородности на характеристики вытеснения изучается в совокупности с различными параметрами разработки - вязкостью и плотностью жидкостей, краевым углом смачивания, межфазным натяжением и скоростью потока.

Выявленные закономерности основаны на численном моделировании, которое провели на цифровых моделях пористых сред. Их неоднородность порового пространства контролируется в процессе генерации моделей при помощи специального алгоритма. Оказалось, что влияние неоднородности порового пространства на площадь контакта между нагнетаемым и вытесняемым флюидами не очень велико. Но уменьшение межфазного натяжения и увеличение скорости потока способствует резкому повышению данной характеристики. Это связано с переходом режима течения от потока с формированием "капиллярных пальцев" к "вязким пальцам". В отличие от площади контакта между, например, нефтью и водой, неоднородность существенно влияет на площадь контакта между водой и поверхностью частиц. Эта характеристика имеет ключевое значение, в т.ч. при нагнетании кислот или растворенного в воде катализатора. Результаты численного моделирования показывают, что увеличение неоднородности способствует уменьшению поверхности контакта нагнетаемого флюида и частиц. Уменьшение площади контакта было также выявлено при переходе к режиму с "вязкими пальцами". В рамках исследования была разработана новая методика статистической оценки размеров поровых каналов, участвующих в вытеснении. Она основана на триангуляции Делоне, центрами пересечения граней являются центры масс частиц пористой среды. Выявлено, что рост неоднородности способствует увеличению среднего размера поровых каналов, насыщенных нагнетаемым флюидом.