Том 7 стр. 550-570

Ф.И. Маврикиди, С.А. Хорьков

 

ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ УНИКАЛЬНОСТИ И ЦЕЛОСТНОСТИ НЕФТЕГАЗОНОСНОГО ПЛАСТА

 

Аннотация. Статья посвящена развитию математической модели нефтегазового пласта в направлении учета его макрогеометрии и мультифизичности. Макрогеометрия пластовых систем стала доступна с развитием 3D моделей, которые предоставили возможность применения математических методов фрактальной геометрии для описания глобального распределения геолого-физических локальных свойств и введения общей геометрии пласта в качестве самостоятельного параметра. Математическое содержание предлагаемого подхода строится на числовой асимметрии, которая является формальным аналогом фрактальной геометрии материи. Такой подход позволяет объединить теорию линейного переноса с теорией перколяции фильтрационных процессов. Кроме того, наследуя универсальность фракталов в естествознании, метод может быть продолжен на процессы поверхностных физико-химических и наноявлений. В целом в потенции предлагаемого подхода содержится описание продуктивного пласта как целостного, междисциплинароного объекта нефтегазового производства. Целостность отображается в методе системными числовыми характеристиками – голограммой и мультифрактальностью свойств, которые синтезируют научные языки описания. Описана вычислительная асимметрия – как численный метод воплощения предлагаемого метода. Она заключается во взаимодействии гладких и дискретных методов численного анализа. Это в свою очередь впервые  позволяет развить моделирование пластов с учетом их уникальности, что делает математическое описание надежным основанием для разработки технологий нефтегазоизвлечения.

Ключевые слова: фракталы, числовая асимметрия, нефтегазоносный пласт, фильтрация, перколяция, макрогеометрия, междисциплинарность, математическое моделирование, теория систем.

Для цитирования: Маврикиди Ф.И., Хорьков С.А. Подход к моделированию уникальности и целостности нефтегазоносного пласта // Управление техносферой: электрон. журнал, 2024. Т.7. Вып.4. https://technosphere-ing.ru">URL:https://technosphere-ing.ru С. 550–570.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Геологическое и гидротермодинамическое моделирование месторождений нефти и газа / Р.М. Тер-Саркисов, В.М. Максимов, К.С. Басниев [и др.] / под ред. Проф. В.М. Максимова и проф. Р.М. Тер-Саркисова. М.: Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2015. 452 с.
  2. Hyde S. et.al. The Language of Shape. Elsevier, 1997. 383 p., ch.1.
  3. Изотов А.Д., Маврикиди Ф.И., Хорьков С.А. Математический базис инновационных технологий нефтегазовой промышленности // Управление техносферой: электрон. журнал. Т.2. Вып. 4. URL: f-ing.udsu.ru/technosphere
  4. Wei Peng et.al. Hyperbolic Deep Neural Networks: A Survey, arXiv:2101.04562v3 [cs.LG] 17 Feb 2021
  5. Krioukov D. [et.al]. Hyperbilic geometry of complex networks, Phys. Rev., 2010, E 82, 036106
  6. Zhen (Leo) Lui Multiphysics in Porous Materials. Springer, 2018. 431 p.
  7. Хорьков С.А., Маврикиди Ф.И. Ценозы, системы и их модели: монография. Ижевск: Издательский центр «Удмуртский университет», 2021. 92 с.
  8. Сургучев, М.Л., Желтов Ю. В., Симкин Э. М. Физико-химические микропроцессы в нефтегазоносных пластах. М.: Недра, 1984. 215 с.
  9. Grzybowski B.A. Chemistry in Motion. Reaction-Diffusion Systems for Micro- and NanoTechnology. Wiley, 2009. 288 p.
  10. .Adamatzky A. [et.al]. Reaction-Diffusion Computers. Elsevier, 2005. 349p.
  11. Gibou F., Fedkiw R., Osher S. A Review of Level-Set Methods and Some Recent Applications, J. Comput. Physics, 2018, vol. 3, pp. 82 – 109.
  12. Закревский К.Е. Геологическое 3D моделирование. М.: Маска, 376 с.
  13. Сухонос С.И. Масштабная гармония Вселенной. М.: Изд-во Новый центр, 2002. 253 с.
  14. Panfilov M. Physicochemical Fluid Dynamics in Porous Media. Wiley, 2019. 396 p.
  15. Cai J. Et.al. (eds.) Modelling of Flow and Transport in Fractal Porous Media. Elsevier, 2021. 272 p., Ch.3-5.
  16. Si Suo et.al. Fingering Patterns in Hierarchical Porous Media, Phys. Rev., 2020, Fluids 5, 034301.
  17. Galteland O, Bedeaux D, Hafskjold B., Kjelstrup S. Pressures Inside a Nano-Porous Medium. The Case of a Single Phase Fluid, Front. Phys, 2019, 7:60. Doi: 10.3389/fphy.2019.00060
  18. Chopard B., Droz M. Cellular Automata Modeling of Physical Systems. Cambridge U.P., 1998, 340 p.
  19. Succi S. The Lattice Boltzmann Equation for Complex States of Flowing Matter. Elsevier, 2018, 288 p., Ch.19
  20. Изотов, А.Д., Маврикиди Ф.И. Фракталы. Делимость вещества как степень свободы в материаловедении. Самара, СГАУ, 2011. 128 c.
  21. Яглом И. М. Булева структура и ее модели. М.: Сов. радио,1980. 192 с.
  22. Тоффоли Т., Марголус Н. Машины клеточных автоматов / пер. с англ. М.: Мир,1991, 280 с.
  23. Хорьков С. А., Маврикиди Ф. И. Причинность ценозов и систем // Федоровские чтения — 2023: LIII Всерос. науч.-практич. конф. с междунар. участием (с элементами науч. шк. для молодежи) (Москва, 15–17 нояб. 2023 г.). Москва: Издательство МЭИ, 2023. С. 442 – 450.
  24. Bennethum LS, Weinstein T. Three pressures in porous media, Transp Porous Media, 2004, 54:1–34. doi: 10.1023/A:1025701922798
  25. Galteland O, Bedeaux D, Hafskjold B, Kjelstrup S. Pressures Inside a Nano-Porous Medium. The Case of a Single Phase Fluid., Front. Phys, 2019, 7:60. doi: 10.3389/fphy.2019.00060
  26. Nikiel S. Iterated Function Systems for Real-Time Image Synthesis. Springer, 2007. 152 p.
  27. Aja-Fernandez S. et.al. Tensors in Image Processing and Computer Vision. Springer, 2009 – 466 p.
  28. Valavanides M.S., Payatakes A.C. True-to-mechanism model of steady-state two-phase flow in porous media, using decomposition into prototype flows, Advances in Water Recourses 24, 2001, pp. 385 – 407.
  29. Дюбуа Д., Прад А. Теория возможностей. Приложения к представлениям знаний в информатике / Пер с фр. М.: Радио и связь, 1990. 288 с.
  30. Хорьков С.А. Теория возможности при расчете электропотребления многономенклатурного цеха промышленного предприятия // Федоровские чтения-2019: материалы XLIX Международной научно-практической конференции с элементами научной школы (Москва 20 – 22 ноября 2019) / под общ. ред. Б.И. Кудрина, Ю.В. Матюниной. М.: Издательский дом МЭИ, 2019. С. 90 – 94.
  31. Krzhizhanovskaya V.V. Sun S. Simulation of Multiphysics multiscale systems: Introduction to the ICCS’2007 workshop., In: International conference on computational science. Springer, Berlin/Heidelberg, (2007), pp 755–761
  32. Meagher D. Geometric Modelling Using Octree Encoding, COMPUTER GRAPHICS AND IMAGE PROCESSING, 1982, 19, 129 – 147.
  33. Хавкин А. Я. Наноявления и нанотехнологии в добыче нефти и газа. М.–Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2010. 692 с.
  34. Нургатин Р.И., Лысов Б.А. Применение 3D моделирования в нефтегазовой отрасли // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. 2014. № 1(44), С. 66 – 73
  35. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Моделирование процессов нефтегазодобычи. Нелинейность, неравновесность, неопределенность. М.: Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. 368с.

 

Сведения об авторах

Маврикиди Федор Иванович

 к.т.н., с.н.с. Институт проблем нефти и газа Российской академии наук, Москва, Россия.

Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

 

Хорьков Сергей Алексеевич

доцент кафедры теплоэнергетики, Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Удмуртский государственный университет», 426034, ул. Университетская, 1/7, г. Ижевск, Россия. Е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Полнотекстовая версия - pdf(431kb)