Проект РФФИ № 19-48-590016 Экспериментальное и теоретическое исследование реологического поведения неньютоновских сред (растворов вязкоупругих ПАВ) при квазистатическом и динамическом нагружениях

Объектом исследования являются жидкости на основе вязкоупругого поверхностно активного вещества (ПАВ) марки Д (тип 70-100, производства АО «Полиэкс») и на основе гуара. Данные жидкости применяются для технологии гидроразрыва пласта (ГРП) в качестве пропантонесущей и пропантоудерживающей жидкости ГРП с целью повышения нефтеотдачи, в том числе с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа. Работа посвящена разработке реологической модели поведения вязкоупругих жидкостей в широком диапазоне скоростей сдвига, характерных для ГРП. Актуальной научной проблемой является обоснование выбора концентрации вязкоупругого ПАВ при изготовлении жидкости разрыва (ЖР). В отечественной практике принято применение жидкости разрыва с эффективной вязкостью 0,4 Па·с (=400 сП) при скорости деформации 100 с^−1 и температуре, равной среднему арифметическому между температурой пласта и устья. В последние годы в зарубежной литературе всё чаще упоминается об упругой составляющей жидкости разрыва, как наиболее адекватной характеристике, коррелирующей с пропантоудерживающей способностью жидкости (невязкая составляющая). В настоящее время востребованы модели поведения пропантонесущих вязкоупругих жидкостей (вязкоупругих растворов ПАВ) в процессах гидроразыыва пласта. В связи с этим возникает необходимость в разработке математических моделей и методик расчета пропантоудерживающей способности ЖР в зависимости от ее вязкоупругих характеристик. Целью работы являлось развитие математической модели поведения растворов вязкоупругих ПАВ, разработка подходов и методики идентификации параметров модели Леонова-Прокунина, которая позволяет адекватно описать как процесс стационарного течения жидкости, так и динамическое нагружение в режиме осцилляций и ударно-волновом нагружении. Результатом проекта является методика идентификации параметров модели поведения растворов вязкоупругих ПАВ по данным статических и динамических испытаний, которая может быть использована в коммерческих решателях по гидроразрыву пласта.