Исследование термодинамических свойств углеводородных смесей, моделирование гидротермодинамических, физико-химических и геомеханических процессов в геосредах с целью повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти и газа

Отчет 239 с., 1 кн., 2 части, 89 рис., 12 табл., 173 ист., 3 прил. УГЛЕВОДОРОДНЫЕ СИСТЕМЫ, ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ, ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ЗАПАСЫ, КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, ВОДОРОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, БАЖЕНОВСКАЯ СВИТА, СМАЧИВАЕМОСТЬ, КАПИЛЛЯРНО-ЗАЩЕМЛЁННАЯ ОСТАТОЧНАЯ НЕФТЬ, АРКТИЧЕСКИЙ ШЕЛЬФ Цель работы – повышение информативности и надёжности изучения и освоения залежей трудноизвлекаемых запасов углеводородов, в том числе углеводородов, находящихся в околокритическом состоянии Изучено поведение пограничной кривой, значений критических параметров и области предпереходного околокритического состояния пластового флюида, близкого к переходу в двухфазное состояние в окрестности критической точки. Получена фазовая диаграмма пластовой УВ смеси, относящейся к переходной зоне между летучей нефтью и газоконденсатом, с выделением на ней области пред-переходного околокритического состояния, построением пограничной кривой и нахождением всего набора критических параметров. Развит экспериментальный оптический метод, позволяющий изучать фазовое поведение индивидуальных н-алканов и их смесей и более сложных объектов, таких как нефть, битум и нефтяной парафин. Получена аналитическая формула, определяющая время запаздывания давления в стволе наблюдательной скважины от давления в пласте, обусловленного взаимодействием этой скважины с пластом. Предложена новая математическая модель двухфазной фильтрации в трещиновато-пористых средах, учитывающая процесс смешивания фильтрационных потоков в трещинном пространстве породы. Разработана термогидродинамическая теория для расчета смесеобразования газов в области их контакта. Сформулирована новая обобщенная гидродинамическая модель многофазной фильтрации с учетом взаимного обмена импульсами между фазами (или с учетом «перекрестных» членов). Предложен новый метод оценки фильтрационно-ёмкостных свойств баженовской свиты. Экспериментально обоснован физико-химический механизм формирования микроструктурной смачиваемости. Экспериментально и теоретически показано влияние «пенной» нефти на разработку месторождений. Разработан способ учета капиллярного защемления при моделировании нефтяных залежей. Экспериментально и теоретически показано влияние наночастиц на доизвлечение остаточной нефти и освоение керогенсодержащих отложений. Разработана и апробирована методика численного моделирования неоднородного напряженного состояния околоскважинной зоны при создании щелевой перфорации. Показано, что в результате создания щелевой перфорации вблизи скважины возникает круговая область разгрузки пласта. Предложены перспективные инновационные решения по строительству глубоких скважин на длительно замерзающих акваториях и источников энергообеспечения арктических объектов.