Математическое моделирование процессов фильтрации в трещиноватых средах

Актуальность исследования процессов фильтрации в трещиноватых средах в целом и их математического моделирования в частности обусловлена тем обстоятельством, что более 20% разведанных мировых запасов углеводородов содержатся в месторождениях, в той или иной степени характеризующихся трещиноватостью. Несмотря на небольшой относительный объем трещин, из-за высокой проводимости их влияние на добычу углеводородов может быть определяющим, разработка таких месторождений часто сопряжена с трудностями и бывает неэффективной. Например, месторождение Circle Ridge в США разрабатывается уже в течение 50 лет, при этом коэффициент извлечения нефти составляет лишь 15%. Аналогичная ситуация наблюдается на Талинской площади Красноленинского месторождения — большая часть месторождения разбурена тысячами скважин, однако добыто менее 10% начальных запасов, при этом в течение последних 20 лет наблюдается высокая заводненность резервуара. Дополнительно, из-за высокого спроса на углеводородное сырье, в процесс разработки включаются месторождения с низкими пористостью и проницаемостью, а так же, например, карбонатные коллекторы, склонные к образованию трещин. В первом случае образование трещин идет вследствие так называемого гидроразрыва пласта, являющегося одним из основных методов повышения нефтеотдачи. Во втором случае из-за хрупкости породы трещины могут образовываться естественным образом в процессе разработки месторождения. Отметим наконец, что исследование фильтрационных процессов в средах с нарушениями в виде трещин имеет более широкое значение: задачи многофазной многокомпонентной фильтрации в таких средах возникают, например, при моделировании процессов в ядерных реакторах, а также в исследовании распространения загрязнений при захоронении отходов <...>