Моделирование фильтрации многокомпонентных жидкостей в природных и геотехнологических процессах

17 Мая 2022

Докладчик: Афанасьев Андрей Александрович, д.ф.-м.н. (НИИМ МГУ), afanasyev@imec.msu.ru

Тезисы доклада "Моделирование фильтрации многокомпонентных жидкостей в природных и геотехнологических процессах" 

Доклад посвящен обзору приложений механики сплошных сред к проблемам рационального недропользования и связанных с ними моделей, развивавшихся в НИИ механики МГУ в течение 15 лет. Будут представлены результаты исследования многофазных течений, сопровождающих закачку парниковых газов (CO₂) в проницаемые нефтяные и водонасыщенные пласты. Сегодня, в связи с нарастающими климатическими проблемами и обсуждением стратегий низкоуглеродного развития, предполагающих утилизацию CO₂ в недрах, прогнозирование таких течений представляет актуальнейшую задачу. Для их исследования разработаны новые модели фильтрации и методы трехмерного цифрового моделирования, сопряженного со сложными термодинамическими расчетами парожидкостных равновесий многокомпонентных смесей. Предложены методы определения наиболее эффективных режимов водогазового воздействия на нефтяные пласты. Исследована и показана перспективность закачки сверхкритического CO₂ и многокомпонентных дымовых газов в подземные хранилища природного газа. Проведены фундаментальные исследования, в рамках которых построены автомодельные и асимптотические решения, описывающие различные аспекты фильтрации при нагнетании CO₂ в водонасыщенные пласты. Сегодня эти результаты внедряются в научно-технических центрах нефтяных компаний. Также будет дан краткий обзор исследований гидротермальных систем и минеральных ресурсов. Для прогнозирования образования таких ресурсов, построены новые модели фильтрации при высоких температурах с учетом вязкопластического деформирования горных пород и динамического изменения проницаемости, позволившие объяснить фокусировку сверхкритических газов и образование медно-порфировых месторождений.