Развитие компьютерной модели многокомпонентной флюидодинамики в пористых средах с газогидратными включениями

Построена общая двухблочная математическая модель диссоциации газовых гидратов в пористой среде для моделирования процессов тепломассообмена трех фаз – свободных воды, газа и газогидратов для полномасштабного предсказательного моделирования на вычислительной технике флюидодинамических и диссипативных процессов в пористых средах, содержащих газовые гидраты в виде твердых включений. Применительно к газогидратным фильтрационным задачам проведено теоретическое исследование системы уравнений, расщепленной на гиперболическую часть (по растепленности и влагонасыщенности) с анализом поведения соответствующего поля характеристик, и диссипативного уравнения теории гидратов в терминах давления. Выполнен сбор данных, необходимых для моделирования Мессояхского газогидратного месторождения (Западная Сибирь, начиная с 1969 г.), а также изучены его фильтрационно-емкостные характеристики. Указанное месторождение является одним из наиболее перспективных районов поиска и освоения газогидратов наряду с северным побережьем Восточной Сибири и Западной Якутией. Применительно к расчету процессов пьезопроводности в нерегулярных областях с депрессионными зонами при наличии газогидратных включений разработана, реализована и исследована трехмерная численная схема повышенного порядка точности на основе метода опорных операторов для решения дифференциальных уравнений в частных производных на неструктурированных сетках общего вида, состоящих из произвольных элементов (кубы, тетраэдры, призмы). Предложены и программно реализованы методы моделирования сатурационных (гиперболических) процессов в рамках двухблочной модели фильтрационной флюидодинамики с газогидратными включениями. Произведены расчеты, показывающие, что с помощью программы можно решать ряд типичных задач газогидратной флюидодинамики.