Сравнение моделей закачки 1D с перетоками и 2D многофазной
Рассматривается применение различных математических алгоритмов закачки, основанные на различных подходах:
- Одномерная модель с перетоками (1D);
- Многофазная двухмерная модель (2D)
Псевдостационарная однофазная изотермическая (1D с перетоками) модель закачки в слоисто-неоднородный пласт через скважину, реализует одномерную фильтрацию нелинейно-вязких жидкостей. В каждом слое рассчитывается размещение экранов несмешивающихся активных и неактивных жидкостей, реализуется представление растворения кислотным составом, определяется эффективность процесса при заданных значениях технологических параметров обработки (состав, объем и скорость закачки).
При моделировании кислотного воздействия без использования жидкостей с неньютоновскими свойствами и в расчленных пластах, при отсутствии перетоков между ними предпочтение стоит отдавать 1D системе. Время расчета 1D меньше в сравнении с 2D моделью.
Нестационарная неизотермическая многофазная многокомпонентная профильная (2D-многофазная) система реализует многофазную профильную модель пласта, двумерную фильтрацию закачиваемых жидкостей с различными реологическими свойствами через скважину в слоисто-неоднородный пласт с возможными межпластовыми перетоками, а также реакцию кислоты с породой и выделение тепловой энергии.
Отметим, что в существующих аналоговых продуктах (Kinetix Matrix, StimPro, Симулятор БСКО) отсутствует многофазная нестационарная 2D представление о вытеснении.
Для демонстрации важности применения 2D при моделировании «сложных» дизайнов, спроектированы идентичные закачки, отличающиеся лишь используемой моделью.
Результаты приведены на видео, снизу показана 1D:
Как видно из результатов расчета, при использовании 2D модели фильтрации наблюдаются вертикальные перетоки жидкости в зоны между перфорацией, а также образование "вязкоупругих пальцев", что не видно при использовании 1D.
Таким образом, применение различных цифровых процессов закачки основывается на сложности обработки и геологических характеристиках объекта воздействия.