Моделирование процессов фильтрации с химическими реакциями и межфазным массообменом тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Дияшев, И. Р. АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Бугульма МЕСТО ЗАЩИТЫ
1994 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.05 КОД ВАК РФ
Диссертация по механике на тему «Моделирование процессов фильтрации с химическими реакциями и межфазным массообменом»
 
Автореферат диссертации на тему "Моделирование процессов фильтрации с химическими реакциями и межфазным массообменом"

Ом

БАНКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННА УНИВЕРСИТЕТ

Г-." Л'

На пиалах ауаяпндд удк 5за.мб+бг2.27в.б

ЛИШЕВ ИСК/ОДЕР РАОРЮВЯЧ

МЩШЗВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРАЦИИ С ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИЯМ И КЭШЭШ МАССООБЮОМ

Специальность 01.02.05 - механика жидкостей, газа и плаэнп 05.15.06 - Разработка я эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

УФА - 1994

Работа выполнена в лаборатории прикладной механики сплраншх сред Института Проблем Механики Российской Академии Наук (Ш1М РАЮ и лаборатории промислових исследований пластов к скважин Татарского государственного научно- исследовательского и проектного института нефтяной промышленности (Татнипинефть, АО ТАТНЕФТЬ )

Научные! руководители: доктор технических наук, профессор В.Н.Ентов кандидат физико-математических наук, с.н.с. Богданов И.И.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

проф. Бахтиэин Р.Н.

доктор технических наук, проф. Филлипов А.И.

Ведущее предприятие - Институт Проблем Нефти и Газа Российской Академии Наук (ИЛНГ РАН).

Защита состоится 29 декабря 1994 г. в ]!4_ часов на заседании специализированного Совета К.064.13.06 при Башкирском Государственном Университете по адресу 450074 Уфа-74, ул. Фрунзе, 32, физ.-мат. корпус, ауд. 216.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета.

"Автореферат разослан ярября 1994; г.

Ученый секретарь схрци/ишз^рованпого совета,

кандидат техничоск^ь^нг^ук ^^ /¿лА] ^ КОВАЛЕВА Л.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. При разработке нефтяных месторождений с использованием ' методов повышения нефтеотдачи процессы фильтрации сопровождаются химическими реанцяяня п межфазным массообмеиом. Даже при традиционных методах заводнения имеет место взаимодействие пластовых а -закачиваемых вод.между собой и с пористым скелетом. При химических и термических методах воздействия эти явления еще более усложняются.

Наметивиаяся а миро тенденция применения комплексных методов воздействия на пласт ( например тепловых в сочетания с закачкой химических реагентов) исклочввт возможность решения практических задач без развития л внедрекня кезпх математических моделей,-

В связи с этим возникает актуальная проблема развития модели многофазной многокомпонентной фильтрация с

■г

одновременна« протеканием химических реакций я иезфазкого массообмена я ее применения для реаения практических задач нефтедобызавцей отрасли.

Цель работа заключается з развитии отдели многофазной многокомпонентной фильтрацш1, сопрогождащеЗся химическими реакциями и мея^азнкм массобменом, и чиелгннкх алгоритмов, рег-лизугкцих эту модель, а также совершенствование с ее помощью технологий комбинированного вцутржкзетового горения (ВГ) с закачкой химических реагентов и повкпення нефтеиззлечения из прерывистых нефтегасазенпых коллекторов С линз ), вскрытих ограниченна?! числом скважин. Модель использовалась таккэ с цеяьз построения методах прогноза влияния хишгческой совместимости пластовых и закачиваемых вод

на процесс заводнения и возникновения естественных' радиоактивных загрязнений в нефтедобыче.

йигаяяа И2ЕИ2М.

1. Развиты математическая модель и эффективные алгоритмы расчета, опирающиеся на принцип "расщепления по физическим процессам" и позволяющие снять ограничивающее в ряде задач предположение о мгновенности химических реакции и/или мгновенности установления термодинамического равновесия. Предложены алгоритмы расчета для гетерофазных реакций, происходящих в диффузионном и кинетическом режимах, а также реакций, скорость которых определяется скоростью образования продукта в другом фазовом состоянии и зависимостью этого процесса от термодинамических условий.

2. Созданы и запатентованы технологии:

- комбинированного процесса ВГ с закачкой химических реагентов для понижения коррозионной активности добываемой продукция, понижения стойкости водонефтяной эмульсии и повышения нефтеотдачи пластов; .

- повышения нофтеизвлечения из нефтенасьиценных линз, вскрытых ограниченным числом скважин, путем ' повышения их упругой энергии за счет закачки генерирующих углекислоту реагентов -

3. разработаны методы:

ф

- оценки химической совместимости пластовых вод и ее влияния на процесс заводнения;

- определения дчнамики и объема попутного извлечения радиоактивных элементов яра нефтедобыче.

Практическая значимость. Исследования выполнены по хозяйственным договорам., с АО "ТАТНЕФТЬ" и направлены на

решение важнейших практических проблем. Результаты находят применение на конкретных объектах. . Так, технология комбинированного процесса ВГ с нагнетанием химических реагентов внедряется на Мордово-ГСармальском месторождении, тяжелых нефтей. Технология повышения нефтеотдачи линз прошла опытно-промышленные испытания на Павловской площади Ромашкинского месторождения. Методика оценки совместимости пластовых вод использована при проектировании систем заводнения на месторождениях НГДУ "Нурлатнефть" и "Актюбанефть". Метод оценки динамики и объемов попутной добычи радиоактивных элементов является основой для организации системы радиационного мониторинга, решения проблем захоронения радиоактивных осадков и проектирования полигона для АО "ТАТНЕФТЬ".

Достоверность результатов теоретических исследований на созданных математических моделях подтверждается материалами лабораторных и промысловых экспериментов.

Апробация работы.' Результаты работы обсуждались на семинарах ИШ РАН, ИПНГ РАН, заседаниях секции ученого совета-ТатНИПИнефть, технико - экономического совета опытно-экспериментального НГДУ "Татнг-фтебитум", НГДУ "Нурлатнефть" и "Актюбанефть* АО "Татнефть".

Отдельные разделы работы докладывались на: Всесоюзной конференции по проблемам ■ комплексного освоения природных битуыов и высоковязких нефтей (Казань, 1991); международной конференции "Течение в пористых средах*. (Москва, 1992); семинаре по проблемам повышения нефтеотдачи месторождений высоковязких нефтей и природных битумов (Дагомыс, 1993); 7-ом Европейском симпозиуме по повышению нефтеотдачи пластов

(Иосква, 1993); 2-ой международной конференции "Здравоохранение, безопасность и охрана скрукапцей среда в нефтегазовой прошвленности" (Джакарта. Индонезия, 1994); конференции по оксдопгческкн проблемам разработки нефтяных месторождений сутаг в континентального вельфа (Кабардинка ■ Краснодарского края, 1994}; международной конференции по проблемам комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти в природных битумоз (Казань, 1994). В полном объеме работа докладывалась ва региональном семинаре академика РАН Р.Е.Енгматулага СУФА, 1994)

ПуОлкиатпг. По результатах проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 патента России.

Структур? jj объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и сикска литературы. Объем работы. £35 страниц, в там числе 14 таблиц и 34 рисунка. Список литературы вкллчает 120 «аяыанований.-

КРАШЕ ОРШ1£ РАБОТЫ

fto мингеита обосновывается актуальность темы, формуляруется цель исследований, . делаются выводы о пракгг-ге сксй акачююстк результатов работа. Излагается состояние и с следований по теме диссертации и приводится ее крапгое содержащее. -

Дяя построаагя математических моделей процессов многофазной, юшгокомпоиваткой фильтрации (ШК>), сопровождавшейся хшшчесгсхма реакциями с иассоабкелонг,' используются результаты основополагающих акспврикентальвах в теоретических работ шгогвх отечественных к зарубежных авторов: Г.Е. Баренблатта, П.Г. Бвдракс»вхэ«ого, U.E. Богданова. А.к: Боксермана, Г.Г.

Вахитова, А.Т. Горбунова, В.М. Ентова, D.B. Яелтова, П • Келтова, А.Ф. Заэовского, Я.Ы. Зайделя, A.B. Золотухина. В.И. Леви, Р.И. Нигматуллина, А.Е. Орадовской, В.И. Рыжика, В.В. Тарантула, K.U. Федорова. К.Г. Хубларян, В.В. Шалимова, К.И. Швидлера. В.И. Шестакоаа, Азиза, Вира, Коутса, Лукнера, Редфорда я других.

Эти работы охватывают два крупных направления в практическом приложении моделирования ШФ:

- физико-химические методы повышения нефтеотдачи;

- гидрогеологические процессы я процессы переноса загрязнений подземными водами.

S первой главе рассматривается математическая модель ШЮ, сопровождающейся химическими реакциями и массообмеиом, базирующаяся на модели, развитой в работах В.М.Ентова, А.Ф.Зазозского, Б.И.Леви. Приводятся общие уравнения неизотермической МИФ, рассматривается механизмы переноса компонентов, их взаимодействие с пластовой породой и между собой^ч •

Рассмотрим фильтрацию системы, состоящей из i фаз и j' компонентов. В общем случае перенос j-ro компонента i-ой фазы -складывается из конвективного а диффузионого (за счет молекулярной диффузии и Дисперсии). При этом j-ий компонент может адсорбироваться (обратимо или нет) на поверхности пористой среды, переходить в другуп фазу и участвовать в химических реакциях.

Уравнение баланса компонента j имеет вид:

•—(я Е CtJ at pt * aj) + div( £ CtJ PjÖ,) «•

+ div - rjV (1.1)

где т - пористость; С^ - концентрация компонента 3 -в фазе 1;

- насыщенность фазой 1; плотность фазы 2; а^— масса адсорбированного компонента ^ в единице' объема; Т)1~ скорость фильтрации 1-оЙ фазы; ч диффузионный поток компонента .3;

а 3

г у скорость порождения или расхода компонента ^ в единице объема пористой среды. Здесь и далее индексы а - О, 1, 2, 3 относятся к пористому скелету, нефтяной, водной и газовой фазам соответственно.

Уравнение неразрывности для фазы 1 запишется

( ю б1 р4) + <Шг ( р^ Т)^ - (1-2)

где _ скорость межфазного массообмена.

Обобщенный закон фильтрации Дарси - "

к

Ъ-к Тх{ . (1.3)

где к - тензор абсолютной проницаемости, главная система координат которого совпадает с выбранной; * , Р ■, Ну соотвеготяенно относительная фазовая проницаемость, давление, вязкость фазы 1; е - ускорение свободного падения; г -вертикальная координата. Функция учитывает реологические свойства фаз. В случае фильтрации ньютоновской жидкости Г ~1.

В случае иеизотермиче ской фильтрации система уравнений (1.1>—(1.3) Дополняется уравнением баланса энергии. Пре^ролагая, что теплообмен между пористой средой и насыщавшими ее флюидами происходит мгновенно, запишем

^(пОТ) - У(Х7Т) - ^ррА)^ ■+ - в(Т-Т0), (1.4)

где О - £ (вС?р)1+ (0р)о> удельная теплоемкость 1-ой фазы, Щ^- суммарный тепловой эффект химических реакций, - суммарный тепловойэффект фазовых переходов, а -

коэффициент теплооСмека, Т и То - текущая и начальная пластовые температуры.

Дополняя систему (1.1 - 1.4) зависимостями, гидродинамических характеристик среды я жидкостей от концентраций компонентов в фазах я адсорбированном состоянии, а также от

температуры, получим систему дополнительных соотношений к и

л -».< -».< 2 е,, •т)-

к и

ш - и С Е а ). 1с - к(Еа,)»

1 1

\ < V >•' р. " си' V' (1'5)

где з - 1,...Ы - число компонентов.

Для замыкания системы уравнений (1.1-1.4) необходимо установить связь между концентрациями компонентов в фазах и адсорбированном состоянии и дополнить уравнениями кинетики химических реакций. В общем случае соотношения концентраций . компонентов в фазах определяются из условия равенства ах химичеъких потенциалов.

Для системы, состоящей из двух соприкасающихся растворов-одного и того же вещества в различных растворителях, соотношение концентраций компонента есть функция температуры и давления С

- * СР. Т). (1.6)

Но при постоянных термодинамических условиях оно постоянно независимо от количества компонента. Для. идеального газа соотношение концентрации компонента в газовой и жидкой фазах есть функция температуры

с «

-г*- - I < Т ). (1.7)

эл

Процесс адсорбции может Сыть списан изотермой Денгмора

Г СХУ

*> - 1 Г С, /а -и •

где Г — —-—, а^ - адсорбционная емкость единицы объема породы; В я в- вероятности адсорбции и десорбции (стеркческий фактор). Прх малых концентрациях адсорбируемого компонента 1 процесс описывается изотермой Генри

- Г С^. (1.9)

В рассматриваемой системе химические реакции могут происходить между компонентами одной и той же фазы иди между компонентами различных фаз. Уравнение скорости гомофазной реакции запишется

сЮ -

где V - порядки реакция по реагентам ¿и е соответственно, у - кинетическая константа.

При гетерофазвой реакции между компонентом Д фазы 1 с избыточным количеством компонента е фазы 1 поток компонента о через границу раздела фаз запишется

• \9 - О г ),х*{ег£1^ГЧе"1гг<1гуйГ1/г). (1.11)

Скорость реакции есть интеграл этого потока по поверхности раздела фаз

Г. - И 4г. (1.12)

Возможны два режима: диффузионный в кинетический. В

первом случае скорость химической реакции определяется скоростью диффузионного переноса компонента ' одной фазы в другу», во втором - кинетикой гомофазных стадий реакции.

Слоядане химические реакции и установление равновесного распределения компонентов между фазами описывается введением параметра состояния в ~ "мерк неравновесности" и дополнением системы уравнений (1.1)-(1.12) уравнением кинетики релаксации к равновесию по этому параметру 139

= ? (в,Ъ) (1.13)

Система уравнений (1.1)-(1.13) описывает процессы КМ>, характеризующие фиэзжо-химическне и терютчгские методы повышения нефтеотдачи, выщелачивание солей металлов, перенос загрязнений грунтовыми водами и т.д. В данной рзбоге эта система используется для исследования:

- комбинированного процесса ВГ с закачкой химических реагентов;

- технологии повышения кефтеизвлечения из линз;

- химической совместимости закачиваемой и пластовой вод и оценки ее влияния на процесс - заводнения (ухудшение фильтрационных свойств пластов из-за еолеотлозгения) я экологическую обстановку ( вынос на поверхность радионуклидов).

Во второй главе излагаются результаты математического н физического моделирования комбинированного процесса внутри-пластового горения ( ВГ ) с закачкоЗ хкхичесхого реагента, а также результата прзкнслозки. испытаний технологии.

ВГ в настоящее время имеет ограниченное промаггезное применение, что объясняется, глазная образом, псвЕгвнаеа»

коррозионной активности продукции и образованием стабильной водо-нефгяной эглульсии. Эти явления обусловлены повышением кислотности попутно добываемой воды: реакция среды снижается до значений pH - 3-4.

Для предотвращения указанных негативных последствий метода ВГ разработана технология (Патент N 1820660), предусматривающая создание оторочки реагента до инициирования ВГ, контроль за состоянием процесса и нагнетание раствора реагента на стадии влажного ВГ ( БВГ ). Реагент в результате термохимических превращений в пласте образует основание, нейтрализующее кислые продукты ВГ. Изменение реакции среды от кислой до слабощелочной существенно снижает коррозионную активность продукции и стабильность водо-нефтяной эмульсии. Нефтеотдача повышается за счет увеличения относительной подвижности нефтяной фазы, при этом основание играет роль активной примеси.

С целью оптимизации проведено математическое моделирование процесса. Вопросы моделирования ВГ исследовались в работах И.И. Богданова, A.A. Боксермана, B.W. Ентова, Ю.В. Нелтова, Р.И. Нигыатуллина, K.M. Федорова, Азиза, Гарона, Коутса, Редфорда, Сатмана, Фарух-Али и других.

В однородный, горизонтальный, насыщенный нефтью, пластовой водой и газом пласт закачивается раствор реагента. Затем инициируется очаг горения, распространение которого сопровождается химическими реакциями, ' трехфазным течением, испарением и конденсацией. В зоне горения происходит окисление сернистых соединений, входящих в состав нефти и пластовой породы, до серного газа. В зоне парового плато происходят реакции низкотемпературного окисления нефти и

дожигания сернистого газа. В зоне конденсации происходит растворение кислых газов и нейтрализация образовавшихся кислот.

При составления математической модели пренебрегается гравитационными и капиллярными эффектами, сжимаемостью жидких фаз, диффузионным перекосом газовой фазы по сравнению с конвективным. Реагент считается растворимым только в воде и плотность раствора реагента считается равной начальной плотности пластовой воды. Нефтяная и водная фазы считаются, ньютоновскими жидкостями. Предполагается интенсивный теплообмен между пористым скелетом и насыщающими его флюидами, что приводит к мгновенному установлению температуры в каждом элементе среды.

На участке пласта, ограниченном галереями добивающих и нагнетательных скважин, рассматривается стадия процесса после .инициирования ВГ в области 'выше по течению" фронта горения. В этом случае математическая модель включает в себя уравнения неразрывности для фаз и компонентов водной н газовой фазы, обобщенный закон фильтрации Дарен, баланса тепла и газового состояния, В качестве начальных и граничных задаются условия, возникающие в пласте после закачки оторочки и инициирования горения.

По результатам моделирования определены наиболее эффективные режимы реализации технологии,- обеспечивающие:

- Нагнетание относительно небольшого количества раствора реагента ( порядка IX порового объема );

- Максимальную продолжительность его . действия при однократном нагнетании;

-Полное расходование реагента в пределах нефтяного

пласта до забоя добывающей скважины.

Рекомендации, полученные на основе математического моделирования, проверены и подтверждены лабораторными экспериментами на линейной модели пласта. Гак, при закачке раствора реагента оптимальной концентрации и объема реакция среды изменилась от кислой до слабо щелочной, скорость коррозии стали ЫЗ снизилась в 9 раз, расход деэмульгатора - в 3 раза, нефтеотдача возросла на 7%.

Опытно-промышленное испытание технологии проводится на Цордово-Кармальском месторождении тяжелых нефтей (мальт) Татарстана. Опытный участок представляет четырехточечный элемент со средним расстоянием между нагнетательной и добывающими скважинами 60 метров. Толщина нефтенасыщенного пласта составляет в среднем 6 и, глубина залегания 110 м, средняя пористость коллектора - 20%, проницаемость - 0.7 мямг, средняя нефтенасыщенность - 80%, плотность нефти — 940 кг/и3, вязкость в пластовых условиях - 3 Па*сек.

Оторочка раствора реагента объемом 51 м3 создана ,в январе 1993 г., затем проведено инициирование процесса горения.

Исследования показали, что реакция среды рН стабильно держится на нейтральном или слабокислом уровне. Скорость коррозии. стали в пробах жидкости, отобранных из скваящг опытного участка в несколько раз ниже, чем в пробах из окружающих скважин, и стабильно удерзизаетск на низком уровне.

Результаты математического и физического моделирования и промысловых испытаний свидетельствуют об эффективности технологии. В 1994 г. процесс реализуется на новых элементах, разрабатывается и проходит опытно-промышленное испытание

новая схема его проведения.

В третьей главе излагаются результаты математического физического моделирования новой технологии разработ;-нефтенасыщенных линз, вскрытых ограниченным числом скиаяин, у результаты ее промысловых испытаний.

Изолированные линзы, вскрытые ограниченным числом сква-Тиш и не испытывающие воздействия при существующей системе заводнения, характерны для неоднородных многопластовых нефтенасыщенных пластов основных месторождений Татарстана. Они разрабатываются на режиме истощения пластовой энергии с низкими коэффициентами нефтеизвлечения.

Разработанная технология предусматривает повышение пластовой энергии путем закачки реагента, выделяющего углекислоту в результате химической реакции.

Физическое моделирование технологии проводилось на линейной модели пласта с использованием различных составов реагентов, отличающихся количеством выделяемой углекислоты на единицу суммарного их объема.

Моделировались линзы, вскрытые одной и двумя скважинами. В первом случае закачка реагентов и отбор продукции проводились через одну и ту не скважину в центре модели, во втором — через различные на концах модели. Проведены две серии опытов. В первой серии условия эксперимента были приближены к Пластовым, во второй - начальное давление в модели было близко к атмосферному, а отбор продукции продолжался до полного окончания притока. Лабораторные опыты позволили определить наиболее эффективные составы реагентов и режимы осуществления процесса.

- Выполнено математическое моделирование процесса с целью

определения:

— количества реагента, необходимого для достижения заданного давления в линзе;

— времени выдер&ки для наиболее полной ~ реакции закачанных составов;

— времени релаксации, возмущения давления по всему объему линзы.

Рассматриваются процессы фильтрации реагентов и их химического ваатпсодействля с выделением углекислоты в . упругой, тонкой, круговой, непроницаемой по внешней границе лтгее. вскрытой одной скважиной в центре. Давления в фазах считаются разными.

Система уравнений» описывающая процесс, включает в себя уравнений неразрывности для нефтяной, водной и газовой фазы, длж ксмпсшевтов водной фазь., обобщенный закон Дарси, уравнения состояния для фаз к пористого скелета,, уравнение пьезодровадвостп, Зависюсости вязкости нефти от количества растворенной, углекислоты и количества растворенного газа от давления, & таххе уравнения, определяющие распределение углекислоты между водной и нефтяной фазами г скорость хвкяяеской реакции.

В начальный момент времени задаются распределения ннсвданиостей фаз л давления.. На нагнетательной, скважине задаются граничные условия для давления, насыщенности водной фазк в концентраций реагентос пргг циклической закачке. На гранадз лшгзы ставятся условие ненротехакик.

Снстеиа уравденнй с начальника в граничными условиями решалась катсдок "неявное давление - явная. насыщенность" СШРЕЗ).. Хкютвскже - ряяуцаа в кежфазный иассообмен

... • ' • 'т 16\ • • . . ^ • ^

рассчитывались методом "расщепления по физическим процессам". Использована сгущенная сетка в прискзажпнной области.

Расчеты проводились для линзы, вскрытой ска. 5257 на Павловской площади Ромашкинского месторождения. Результаты показали, что объем нагнетания реагентов определяется начальным пластовым давлением, насыщенностью газовой фазы и эффективностью выделения углекислоты л составляет величину ~ 1% от порового объема. При определении времени выдержки для наиболее полной реакции закачанных составов рассмотрены дза случая: "быстрой" реакции с временем полуреакцпи 5 минут _и "медленной" с временем полуреакцпи 5 суток. В первом случае реакция проходит на 90% во время закачки, во втором такая степень превращения достигается в течежиа <0 дней после окончания закачки. Релаксация возмущения давления по все!1у объему линза происходит за время порядка 1 суток.

Промысловые испытания на нязкопродуктивной линзе песчаного коллектора, вскрытой одной добывагщей скважиной, подтвердили эффективность технологии. До применения технологии скважина работала периодически со средним дебитом. - 1.5 м3 в недели. . Дебит в начале отбора после закачки реагентов и выдержки на реакцию., составил 3.4 ыэ/суткя 'Я 1.93 м3/сутки через месяц. Пластозое давление исходное и начальное после реакции было 7.2 п 17.0 Ш1а соответственно.

Результаты математического и физического !юделпровання, а также промысловых исследований свидетельствуют об эффективности предлагаемой технологии. Ее новизна подтверждена патентом Российской Федерации.

В четвертой главе исследуются некоторые последствия химической совместимости пластозой н закачиваемой вод при

наводнении, которое остается освоении -методом разработки нефтяных месторождений России в настоящее время.

При смешении вод разного типа возможно выпадение в осадок в различных кристаллических формах карбоната, и сульфата кальция, сульфата бария и сульфида железа. Существенную роль такие играет нарушение термодинамического равновесия, особенно ощутимое в окрестности скважин. Осадок приводит к ухудшению фильтрационных характеристик пласта и функционирования оборудования скважин. Образование и вынос с продукцией на поверхность солей радиоактивных элементов создает экологические проблемы.

В данной главе в рамках общей математическрй модели рассматриваются два аспекта химического взаимодействия пластовых и закачиваемых вод:

— оценка влияния солеотложения при химической несовместимости вод на продуктивные характеристики коллектора; .

- прогноз динамики и объемов выноса на поверхность радионуклидов.

Изучению вопроса химической совместимости пластовых и закачиваемых вод и прогнозу тенденций солеотложения посвящены работы Ю.П.Гаттенбергера, В.Е.Кащавцева, В.К.Кима, С.Ф.Люши-на, Р.У.Маганова, В.А.Рагулина, ф.М.Саттаровой, Веттера, ФилЯипса, Питцера, Еана, Тодда, Томсона, Оддо и других авторов.

В настоящей работе на основе изложенной выше математической модели и экспериментальных исследований рассматривается профильная задача заводнения для послойно-неоднородного нефтенасыценкого пласта. Пропластки могут иметь различные мощности, фильтрационные характерис-

аа

тмял. осптаягте ведомасшщетюстк. При нагиетаяяи химическм-несовмесгимых вод достигается пересыщение в происходит выпадение * осадок СаБ04*2Н20, Ва(Ра)Б04, ГеБ, ГеаОз, СаСОэ-Выпадение осадка в элементе пласта меняет его абсолютную проницаемость.

Процесс заводнения изучается в рамках »»одел* двухфазной, изотермической фильтрации несметивающкхся, несжимаемых нидкостей. В крупномасштабном приближении процесс описывается системой уравнений, вкяочапзеЯ в себя закон Дарси, уравнения баланса массы фаз п компонентов, зависимость изменения проницаемости от количества осадка и условия солеотложения.

Рассматривается прямоугольная область фильтрации. Начальные условия: невозмущенный пласт, задана водонасычея-ность и концентрации ионов. Граничные условия - кровля и подоява пласта непроницаема, а через нагнетательную границу - происходит закачка вода определенного состава. Также задается перепад давления на границах, либо расход жидкости.

Расчеты показала, что уменыаенве продуктивных характе- " ристик пласта незначительно. если разброс величин проницаемости пропласгков находятся в пределах от 0.1 до 1 ккм3 я может оказаться существенным для мапопроницаекых (менее 0.1 мкм2) пластов. Это может быть причиной наблюдаемого на практике явления затухания приемистости нагнетательных скважин.

Пластовые воды нефтяных месторождений могут содержать значительные количества изотопов радия 226 в 228. Извлечение их в процессе добычи на поверхность и при определенных условиях накопление на нефтепромысловом оборудовании и установках первичной подготовки нефти может привести к серьезный экологическим проблемам.

Оценка динамики и объемов выноса ял поверхность радио- . нуклидов (в первую очередь радия 226) необходима для принятия решения о требуемых мощностях по утилизации я/яля захоронению радиоактивных отходов, планирования мероприятий по контроля за. радияциоюшк воздействием на окрувапцус среду при. добыче, транспорте я подготовке нефти.

В модели рассматривается следувцие физико-химические процессы обмена радием в системе "нефть-всда-порода* г

— соосахдетсе радия и бария в форме радиобарита и его растворение при соответствующих химических и термодинамических условиях;

— выщелачивание либа катиокный обмен изотопами радия между водной фазой и породой.;

— межфазный обмен радпзм в системе *вода-нефть*.

Излагается методы расчзта состояния равновесия,

приводятся уравнения кинетики стремления системы к равновесному распределение изотопов радия между жидкими фазами и пористым скелетом к оценивается характерные, времена его дссгжяевия.

В основе методики прогноза лежит математическая модель, включающая в себя уравнения баланса массы для водкой и нефтяной; фаз я растворенных в них компонентов, обобщенный закон фильтрации Дарси, зависимости гидродинамических характеристик среды и флюидов от концентраций растворенных и выпавших в осадок солей, уравнения радиоактивного порождения к распада, кинетики химических реакций и межфазного массообмена.

Данная модель применялась для тестовых расчетов "усредненного*, гипотетического участка вентральных площадей

( Восточно-Сулеевской, Северо-Альметьевской ) Ромаокинского месторождения. Для проведения расчетов били приняты типичные значения химического состава и активности пластовых и закачиваемых вод и пористого скелета, начальных водо- и нефтенасьпценностей, характерные для горизонта Д^ Ромашкннско-го месторождения.

Расчеты показали, что большая часть высокоактивных пластовых вод извлекается в начальный период ' разработки месторождения. Прк достижении обводненности продукции более . 60Х происходит резкое (с 10"® до 10"11 Кюри/литр) снижение активности попутно добываемой воды. Несмотря на небольшие концентрации, соединения изотопов радия, отлагаясь на стенках оборудования скважин, установок подготовки и переработки продукции, могут вызвать серьезные экологические проблема. Максимум извлечения радиоактивных изотопов приходится на период с 300-го по 700-ой день разработки. За это время извлекается до 90% всего количества изотопов радия.

Проведение расчеты хороао согласуется с экспериментальными и промысловыми данными как о природе и механизмах процессов, так и о динамике извлечения радиоактивных изотопов и изменения активности флюидов. Полученные зависимости активности воды от обводненности продукции и изменение этих величин во времени позволят1 с учетом динамики добычи нефти и жидкости в соответствии с проектными документами предсказать общее количество извлеченных радиоактивных изотопов и, в конечном итоге, объемы требукщих обработки осадков.

ОСНОВШЕ РЕЗУЛэТАТЫ РАБОТЫ

1. Развита математическая модель многофазной мвогокомпо-

нентной фильтрации с учетом химических реакций в межфазного массобмена, позволяющая снять принципиальное в ряде случаев ограничивающее предположение о быстроте химических реакций.

Эта модель базируется на принципе "расцепления по физических процессам". При этом сначала интегрированием уравнений переноса ( конвективного и диффузионного } определяется васкщекности фаз и концентрации компонентов в . каждом элементе пористой среда. Затем по заданным концентрациям к термодинамическим условиям определяется состояние равновесия. На основе изучения механизмов химических реакций и межфазиого массобмена записывается уравнение кинетики стремления системы к равновесии. Расчет "новых" зкачекай концентраций компонентов и насыщенности производится интегрированием .кинетических уравнений в пределах характерного интервала времени "гидродинамического" изменения значений кзсыщенностеЗ к концентраций.

2. В рамках общей модела проведено математическое моделирование ж разработана технология комбинированного процесса внутрапяастового горения с закачкой химических реагентов.' Определены наиболее эффективные реагент, объем закачки, а режима проведения процесса. Результаты расчетов подтверждены лабораторными экспериментами и опытно-промышленными работами на Кордово-Кармальском месторождении тяжелых нефтей. Технология защищена патентом Российской Федерация.

3. На основе математического моделирования определены составы, объема и режим нагнетания реагентов, генерирующих в пласте углекислоту для повышения нефтеизвлечения прерывистых коллекторов ( линз ), вскрытых ограничении»! числом скважин.

Результаты расчетов подтверждены лабораторными экспериментами и опытно-промышленными испытаниями на участке Павловской площади Ромаикинского месторождения. На технологию получен патент Российской Федерации.

4. На основе развитой математической модели построена методика оценки химической совместимости пластовых вод. В лабораторных экспериментах изучено влияние выпадения осадка на фильтрационные характеристики пористой среды. Разработаны методы оценки влияния химической совместимости под на процесс. заводнения для условий многопластового месторождения.

5. Разработана методика прогноза попутного извлечения радиоактивных изотопов при нефтедобыче. Проведены расчеты для условий горизонта Ромаикинского месторождения. Определены основные зависимости активности добываемой продукции во времени от минерализации воды и ее химического состава,

.. позволяющие с учетом динамики разработки месторождения оценить общее количество извлеченных радиоактивных изотопов и, в конечном итоге, объемы требующих обработки или захоронения осадков.

Р?и<Шо<? содержание йай£ЗЕШПШ В. РЗ<?ВТ№

1. Дикшев Р.Н., Дияпев И.Р., Саттарова Ф.Ц , Богданов

*

И.И. Совершенстование процесса внутрппластового горения закачкой химреагентов.// Сб. докл. Всесоюзной конференции, посвященной проблемам комплексного освоения запасов вязких нефтей я битумов. - Казань, ТГЯИ, Июнь 1991, стр.133-139.

2. Двяшев И.Р., Саттарова Ф.И. Экспертная система (ЭС) для определения совместимости пластовых вод.//Геоинформатика, N 1, 1993, стр.65-71» Москва.

3. Diyashev, R.N., Diyashev, I.R., Kazitov, K.G..

Sattarova, F.M., Khusainov, V.U. Enhanced oil recovery of separate lenses drilled-in by a limited number of wells in a multilayer field.// Proceedings of the 7-th European EOR Conference. - ttoacow, Oct. 26-29, 1993, V.2, p.515-522.

4. Diyashav, R.H., Takhautdinov, Sh.F., Antonov, &.P., Diyashev, I.R., Zaitsev, V.I., K.G., Sattarcva, F.M., Disposal of Naturally Occurring Radioactive Materials (NORM) in Oil Production.//' Proceedings of the Second International Conference on Health, Safety & Environnent in Oil & Gas Exploration & Production. SPE-27216, - Jakarta, Jan.25-27, 1994, V.2, p.155-166.

5. Diyashev, I.E., Sattarova, F.U. Information system (IS) for compatibility of reservoir waters determination. // Proceedings of the International Conference "Flow through porous Uedia: FimdaaentaLs and reservoir engineering applications", - Itoscow, 21-26 September, 1992, p.32.

Двягев И.P., Богданов И.И. Моделирование комбинированного процесса внутрипластавого горения с закачкой ххыраагектоз.// Нефтепромысловое дело, К 10, 1993, стр 28-31.

7. Даяиеа И.Р. Прогноз динамики и объемов выноса радионуклидов из пласта при нефтедобыче.// В сборнике: Тезисы докладов конференции по экологическим проблемам на нефтегазовые объектах сyaz и континентального шельфа. -Кабардинка, 26-30 сентября, 1994 г.

а. Дияшев И.Р.. Саттарова Ф.И., Фаэлыев Р.Т., Волков D.B. Комбинированный процесс внутрнпластового горения с закачкой химреагентов.// Тезисы докладов Международной Конференции "Проблемы комплексного освоения трудвоизвлекаемых запасов нефти и природных битумов (добыча и переработка)"

- Казань, Татарстан, Россия, 4-8 Октября 1994, стр 43.

9. Galeev, E.G., Diyashev, I.R., Sattarova, F.M., Volkov, Yu.V. Combined In-Situ coiabu3tion Process with Chemical Injection.// Proceedings of the 6-th 1ШТАН International Conference on Heavy Crude and Tar Sands. Feb. 12-17, 1995, - Houston, Teras. (в печати)

10. Способ разработки нефтяной залежи с применением внутрипласгового горения. Патент Российской Федерации Н 17870554, действует с 26 марта 1993 Г., приоритет изобретения. 29 мая 1990 г.

11. Способ разработки нефтяной залеяи с прямепением внутрипластового горения. Патент Российской Федерации I! 1820660, действует с 13 декабря 1993 г., приоритет изобретения 30 апреля 1991 г.

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Дияшев, И. Р.

ВВЕДЕНИЕ

1. МОДЕЛЬ ФИЛЬТРАЦИИ С ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКЦИЯМИ И МАССОБМЕНОМ

1.1. Обоснование модели.

1.2. Численная модель.

1.3. Выводы.

2. КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРОЦЕСС ВНУТРИПЛАСТОВОГО ГОРЕНИЯ ВГ ) С ЗАКАЧКОЙ ХИМРЕАГЕНТА

2.1. Физическое моделирование.

2.1.1. Первая серия экспериментов.

2.1.2. Вторая серия экспериментов.

2.2. Математическое моделирование.

2.2.1. Математическая модель.

2.2.2. Численная модель.

2.2.3. Анализ результатов.

2.3. Опытно - промышленные испытания технологии.

2.3.1. Испытания технологии с закачкой реагента по потоку.

2.3.2. Испытания технологии с закачкой реагента против потока.

2.4. Выводы.

3. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ЛИНЗ

3.1. Задача исследования.

3.2. Физическое моделирование.

3.3. Математическое моделирование.

3.3.1. Постановка задачи.

3.3.2. Методика расчета.

3.3.3. Анализ результатов.

3.4. Промысловый опыт.

3.5. Выводы. 91 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ПЛАСТОВЫХ

И ЗАКАЧИВАЕМЫХ ВОД

4.1. Исследование солеотложений и их влияния на параметры пласта.

4.2. Прогноз выноса радионуклидов из пласта при разработке нефтяного месторождения методом заводнения.

4.2.1. К механизму обогащения пластовых вод изотопами радия и образования радиобарита.

4.2.2. Постановка задачи.

4.2.3. Численная модель. 115 .4.2.4. Анализ результатов расчетов.

4.3. Выводы. 123 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 
Введение диссертация по механике, на тему "Моделирование процессов фильтрации с химическими реакциями и межфазным массообменом"

Актуальность. Человеческая деятельность оказывает все возрастающее, как правило, негативное воздействие на среду обитания, в частности, на гидросферу Земли. Сюда относятся добыча полезных ископаемых, захоронение токсичных и радиоактивных отходов, сельскохозяйственная деятельность и т.п. При этом имеют место сложные процессы фильтрации с переносом различных примесей, солей, тепла, адсорбции и десорбции веществ, их перехода из одного фазового состояния в другое и т.д. Дороговизна, сложность и часто невыполнимость натурных экспериментов с целью изучения последствий этих процессов выдвигает на ведущее место их математическое моделирование.

Основы и принципы математического моделирования в первую очередь были развиты для исследования процессов фильтрации грунтовых и пластовых вод [1-11]. В работе [12] была сформулирована задача фильтрации с массопереносом, где плотность воды рассматривалась как функция давления, температуры и концентрации.

Основные уравнения диффузии и массообмена при движении жидкости в пористых средах, условия их применимости приведены в обзоре [13], в котором рассматривается роль конвективной диффузии в переносе солей и примесей подземными водами, процессы растворения и кристаллизации солей.

Различные аспекты математического моделирования для изучения движения грунтовых вод и переноса ими загрязняющих примесей, модели массообмена при диффузии рассмотрены также в работах [14-17].

Компьютерная реализация крупномасштабных моделей тепломассопереноса начата с середины 70—х годов при создании Единой Европейской Гидрогеологической Системы [18-21].

Для решения уравнений фильтрации разработаны различные численные методы. В задачах подземной гидродинамики наибольшее применение нашли метод конечных элементов и конечно-разностные методы [22-31]. Смешанные методы конечных элементов и конечных разностей рассмотрены в [32,33]. Различные варианты реализации метода конечных элементов (МКЭ) при моделировании переноса рассмотрены также в [34-38].

Существуют гибридные методы, сочетающие метод характеристик и МКЭ. При этом границы элементов во времени определяются по характеристикам, соответствующим уравнению переноса. Такой подход при известных трудностях его реализации, связанных с изменением пространственной сетки во времени, корректно учитывает конвективный перенос, соблюдается баланс массы примеси, отсутствуют осцилляции и численная диффузия.

В работе [39] предлагается вариант сочетания метода характеристик и МКЭ, основанный на расщеплении по физическим процессам. На первой стадии шага по времени решается конвективное уравнение, на второй - уравнение диффузии с источниками. Этот же принцип применен в работе [40]. При этом диффузионная часть с учетом метода характеристик для конвективной становится самосопряженной. Для ее решения используются как конечные разности, так и МКЭ. Смешанный метод расчета конвективно-диффузионного переноса методом расщепления по физическим процессам использован в работе [41]. Расчет конвективного переноса осуществляется с помощью метода характеристик. В работе предложены способы оценки пространственных шагов для каждой стадии. Диффузионная задача решалась конечно-разностным методом.

Приведенный выше обзор, а также ознакомление с значительным числом других публикаций, в которых рассмотрены, например, процессы переноса загрязнений в горнодобывающих районах [42,43], распространение примесей при сбросе различных отходов [44-46], особенностей массопереноса в пористых средах, связанные с вытеснением, диффузией и дисперсией, а также фильтрацией жидкости с различной плотностью [47], конвективно-диффузионный перенос тепла и радионуклидов вблизи хранилища ядерных отходов [48], массообмена воды с породой [49] и т.д., позволили прийти к следующим выводам.

1. Разработано значительное количество различных математических моделей для описания процессов фильтрации, сопровождающейся диффузией и массообменом, для решения экологических задач, связанных с загрязнением грунтовых и пластовых вод.

2. Созданы множество вариантов численного решения математических уравнений, каждый из которых позволяет учесть отдельные особенности процессов. Разработаны эффективные методы расчета, основанные на расщеплении по физическим процессам и комбинировании конечно-разностных методов с методом конечных элементов и характеристик.

3. Разработанные математические модели и методы расчетов применительно к задачам экологии доведены до создания Единой Европейской гидрогеологической системы, что говорит о достаточно высоком уровне имеющихся разработок.

4. Фундаментальные теоретические и экспериментальные исследования в области разработки нефтяных и газовых месторождений [1,2,50-65] охватывают широкий спектр проблем, включая механику горных пород, особенности неизотермической фильтрации многофазных, многокомпонентных систем в неоднородной пористой среде, применение различных химических реагентов для повышения нефтеизвлечения и т.д.

Вместе с тем, мало работ, направленных на моделирование процессов фильтрации с химическими реакциями и массообменом, имеющих место при разработке нефтяных и газовых месторождений, когда условия моделирования оказываются значительно сложнее из-за одновременного влияния на процесс существенно большего числа факторов.

Созданные применительно к задачам повышения нефтеизвлечения модели Ентова В.М., Зазовского А.Ф. [59,60] и Леви Б.И. [66] рассматривают термодинамически равновесное распределение концентраций активной примеси.

5. Задачей настоящей работы является развитие названных математических моделей [60, 66] с учетом кинетики сложных химических реакций путем введения параметра состояния - "меры неравновесности" и дополнения системы многофазной многокомпонентной фильтрации (ММФ) уравнением кинетики релаксации этого параметра. Аналогичным образом рассматривается достижение термодинамически равновесного распределения компонента между фазами при массообмене.

Актуальность поставленной задачи определяется тем, что нефтяная отрасль России вступила в- стадию падающей добычи, которая характеризуется изменением структуры остаточных запасов в сторону увеличения доли трудноизвлекаемых. К последним относятся месторождения с нефтями повышенной и высокой вязкости, запасы нефти в промытых зонах и не испытывающих влияния закачки изолированных нефтенасыщенных пластах разрабатываемых месторождений, тяжелые нефти и природные битумы и т.п. Эта особенность наиболее остро проявляется в старых нефтедобывающих регионах, каким является Урало-Поволжье.

Традиционные методы заводнения для извлечения подобных запасов нефти малоэффективны. Требуется не только совершенствование существующих, но и создание принципиально новых технологических процессов.

В условиях экономических ограничений разработка математических моделей происходящих в пластах процессов, которые бы максимально адекватно отражали суть явлений и позволяли на основе численных расчетов выявить наиболее оптимальные методы воздействия - новые технологические процессы, становится одной из наиболее актуальных задач.

Развитая в диссертации модель многофазной многокомпонентной фильтрации с одновременным протеканием химических реакций и межфазного массобмена позволила решить ряд прикладных задач в области увеличения добычи трудноизвлекаемых запасов нефти и экологии.

Научная новизна выполненной диссертации:

1. Развита математическая модель и разработаны эффективные алгоритмы расчета, опирающиеся на принцип "расщепления по физическим процессам" и позволяющие снять ограничивающее в ряде задач предположение о мгновенности химических реакции и/или мгновенности установления термодинамического равновесия. Предложены алгоритмы расчета для гетерофазных реакций, происходящих в диффузионном и кинетическом режимах, а также реакций, скорость которых определяется скоростью образования продукта в другом фазовом состоянии и зависимостью этого процесса от термодинамических условий.

2. Созданы и запатентованы технологии:

- комбинированного процесса ВГ с закачкой химических реагентов для понижения коррозионной активности добываемой продукции, понижения стойкости водонефтяной эмульс»ии и повышения нефтеотдачи пластов;

- повышения нефтеизвлечения из нефтенасыщенных линз, вскрытых ограниченным числом скважин, путем повышения их упругой энергии за счет закачки генерирующих углекислоту реагентов.

3. Разработаны методы:

- оценки химической совместимости пластовых вод и ее влияния на процесс заводнения;

- определения динамики и объема попутного извлечения радиоактивных элементов при нефтедобыче.

Практическая значимость. Исследования выполнены по хозяйственным договорам с АО "ТАТНЕФТЬ" и направлены на решение важнейших практических проблем. Результаты находят применение на конкретных объектах. Так, технология комбинированного процесса ВГ с нагнетанием химических реагентов внедряется на Мордово-Кармальском месторождении тяжелых нефтей. Технология повышения нефтеотдачи линз прошла опытно-промышленные испытания на Павловской площади Ромашкинского месторождения. Методика оценки совместимости пластовых вод использована при проектировании систем заводнения на месторождениях НГДУ "Нурлатнефть" и "Актюбанефть". Метод оценки динамики и объемов попутной добычи радиоактивных элементов является основой для организации системы радиационного мониторинга, решения проблем захоронения радиоактивных осадков и проектирования полигона для АО "ТАТНЕФТЬ".

Достоверность результатов теоретических исследований на созданных математических моделях подтверждается материалами лабораторных и промысловых экспериментов.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на семинарах ИПМ РАН, ИПНГ РАН, заседаниях секции ученого совета ТатНИПИнефть, технико - экономического совета опытно-экспериментального НГДУ "Татнефтебитум", НГДУ "Нурлатнефть" и "Актюбанефть" АО "Татнефть".

Отдельные разделы работы докладывались на: Всесоюзной конференции по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей (Казань, 1991); международной конференции "Течение в пористых средах" (Москва, 1992); семинаре по проблемам повышения нефтеотдачи месторождений высоковязких нефтей и природных битумов (Дагомыс, 1993); 7-ом Европейском симпозиуме по повышению нефтеотдачи пластов (Москва, 1993); 2-ой международной конференции "Здравоохранение, безопасность и охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности" (Джакарта, Индонезия, 1994); конференции по экологическим проблемам разработки нефтяных месторождений суши и континентального шельфа (Кабардинка Краснодарского края, 1994); международной конференции по проблемам комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и природных битумов (Казань, 1994). Работа в полном объеме обсуждалась на региональном семинаре РАН под руководством акад. Нигматулина Р.И. (Уфа, 1994)

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 2 патента России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем работы 143 страниц, в том числе 14 таблиц и ^ рисунков. Список литературы включает 130 наименований.

 
Заключение диссертации по теме "Механика жидкости, газа и плазмы"

4.3. Выводы

1. Разработка нефтяных месторождений путем закачки различных реагентов для повышения нефтеизвлечения, в том числе и воды, приводит к нарушению сложившегося равновесия пластовой системы. Рассмотрены два аспекта этой проблемы: выпадение солей в пласте из-за химической несовместимости пластовой и закачиваемой вод и вынос радионуклидов на поверхность.

2. Составлена математическая модель этого процесса и проведены расчеты по оценке изменения фильтрационных пораметров пласта из-за солеотложений.

3. Построена математическая модель позволяющая рассчитывать процессы обмена радиоактивными элементами в процессе нефтедобычи. На основе этой модели проведены расчеты, хорошо согласующиеся с экспериментальными и промысловыми данными, как о природе и механизмах процессов, так и о динамике извлечения радиоактивных изотопов, и активностях флюидов.

4. Полученные зависимости активности вод от обводненности продукции и динамика этих величин во времени позволяют делать прогноз количества попутно извлекаемых радиоактивных элементов, и в конечном счете, количества требующих обработки отходов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научным руководителем профессором Битовым В.М. задача исследования процессов фильтрации с химическими реакциями и массобменом была поставлена с уклоном на решение экологических задач. Действительно, выполненный обзор литературы показал, что подобные задачи решаются в области экологии и гидрогеологии весьма интенсивно.

Однако сложившаяся экономическая ситуация не позволила подкрепить заказом выполнение работ в данном направлении. Вместе с тем, создание и развитие подобных математических моделей для решения задач повышения эффективности разработки нефтяных месторождений и оценки воздействия на окружающую среду при нефтедобыче было встречено с большим интересом.

О плодотворности применения математических моделей для исследования процессов повышения нефтеизвлечения физико-химическими и тепловыми методами убеждают работы [60,66].

Выполненная диссертационная работа имела целью развить моделирование процессов многофазной, многокомпонентной фильтрации с химическими реакциями и межфазным массообменом в части описания релаксации системы к термодинамическому равновесию и кинетики сложных химических реакций. Еще одной целью являлась разработка методов численного счета на основе принципа "расщепления по физическим процессам" с введением параметра состояния - "меры неравновесности" и интегрирования уравнения кинетики релаксации в пределах характерного временного интервала гидродинамического изменения величин насыщенностей фаз и концентраций реагирующих компонентов.

В рамках данной работы развитая модель и методы счета были применены для решения практических задач. Результаты этой части работы одновременно явились проверкой достоверности и надежности самой математической модели и методов расчета.

По диссертационной работе сделаны следующие выводы:

1. Развита математическая модель многофазной многокомпонентной фильтрации с учетом химических реакций и межфазного массобмена, позволяющая снять принципиальное в ряде случаев ограничивающее предположение о быстроте химических реакций.

Эта модель базируется на принципе "расщепления по физическим процессам". При этом сначала интегрированием уравнений переноса ( конвективного и диффузионного ) определяются насыщенности фаз и концентрации компонентов в каждом элементе пористой среды. Затем по заданным концентрациям и термодинамическим условиям определяется состояние равновесия. На основе изучения механизмов химических реакций и межфазного массобмена записывается уравнение кинетики стремления системы к равновесию. Расчет "новых" значений концентраций компонентов и насыщенности производится интегрированием кинетических уравнений в пределах характерного интервала времени "гидродинамического" изменения значений насыщенностей и концентраций.

2. В рамках общей модели проведено математическое моделирование и разработана технология комбинированного процесса внутрипластового горения с закачкой химических реагентов. Определены наиболее эффективные реагент, объем закачки и режимы проведения процесса. Результаты расчетов подтверждены лабораторными экспериментами и опытно-промышленными работами на Мордово-Кармальском месторождении тяжелых нефтей. Технология' защищена патентом Российской Федерации.

3. На основе математического моделирования определены составы, объемы и режим нагнетания реагентов, генерирующих в пласте углекислоту для повышения нефтеизвлечения прерывистых коллекторов С линз ), вскрытых ограниченым числом скважин. Результаты расчетов подтверждены лабораторными экспериментами и опытно-промышленными испытаниями на участке Павловской площади Ромашкинского месторождения. На технологию получен патент Российской Федерации.

4. На основе развитой математической модели построена методика оценки химической совместимости • пластовых вод. В лабораторных экспериментах изучено влияние выпадения осадка на фильтрационные характеристики пористой среды. Разработаны методы оценки влияния химической совместимости вод на процесс заводнения для условий многопластового месторождения.

5. Разработана методика прогноза попутного извлечения радиоактивных изотопов при нефтедобыче. Проведены расчеты для условий горизонта Д Ромашкинского месторождения. Определены основные зависимости активности добываемой продукции во времени от минерализации воды и ее химического состава, позволяющие с учетом динамики разработки месторождения оценить общее количество извлеченных радиоактивных изотопов и, в конечном итоге, объемы требующих обработки или захоронения осадков.

В заключение укажем, что представленная в работе математическая модель и методы расчета в будущем могут быть использованы в более широких масштабах.

Комбинирование методов повышения нефтеотдачи, применение их для различных типов коллекторов, интенсивное развитие технологий локальных физико-химических воздействий характеризуют потребность производства в продолжении и развитии этих исследований. Экологические задачи, видимо, также станут предметом изучения.

 
Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата физико-математических наук, Дияшев, И. Р., Бугульма

1. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: - Наука, 1977, 664 с.

2. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984, 211с.

3. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование геофильтрации. М.: Недра, 1976, 407 с.

4. Ломакин Е.А., Мироненко В.А., Шестаков В.М. Численное моделирование геофильтрации. М.: Недра, 1988, 228 с.

5. Бабец А.Е., Отяник Н.С., Шестопалов В.М. и др. Введение в моделирование гидрогеологических процессов. Киев.: Наукова думка, 1980, 250 с.

6. Крашин И.Н., Мелькановицкий И.М., Водоватова Э.А. Региональное гидрогеологическое моделирование с использованием геофизических данных. М.: Недра, 1984, 230 с.

7. Abbott М.В. Computational hydrolics: Elements of the theory of free surface flow.// Ritman, London, 1979, 326 p.

8. Distributed models of hydrological forecasting, Wiley, Chichester 1985, 405-435.

9. Batha I.F. Principles of ground-water modelling.// Сотр. Mech. 88, Berl. 1988, v.2, 58.

10. Ground water models.// Rushtan K.R. "Dev.Hydroul.Eng."London; New York, 1987,239-276 (англ.) ГПНТБ (обзор моделей).

11. Антонцев С.Н., Епихов Г.П., Кашеваров А.А. Системное математическое моделирование процессов водообмена. М.: -Наука, 1986, 216 с.

12. Хубларян М.Г. Исследование гидродинамических задачфильтрации и переноса субстанции. Методы анализа и обработки гидрогеологических данных для прогноза ресурсов подземных вод.// Таллинн, 1984, АНЭССР.

13. Веригин Н.А., Шершуков B.C. Диффузия и массообмен при фильтрации жидкостей в пористых средах.// Развитие исследований по теории фильтрации в СССР. М., 1969, 237-313.

14. Казанский А.Б. Теория фильтрационной диффузии и ее приложение к задачам гидрологиии и гидрогеологии.// М., Наука, 1973, 136 с.

15. Modelling of contaminant transport in ground water. An overwier.// Frind E.O., CSCE Conf.: Centen Symp. Manag. Waste Contain. Groundwater, Montreal 20-21 May 1987; Proc.

16. Sposito G., Gupta V.K., Bhattacharyc R.N. Foundation Theories of solute transport in porous media. A critical rewiev.// Adv. Water. Resourses, 1979, v.2, N 2, p.59-68.

17. Алексеев B.C., Коммунар Г.М., Мержуков B.C. Массоперенос в водонасыщенных горных породах.// Итоги ВИНИТИ Сер. Гидрогеология, инж.геология. М.,1989,т.11, 143 с.

18. Bathurst I.C. Physically based distributed modellingof an Uplant Catchement using the SHE.// J. Hydro1. 1986, 87, 1/2, p.79-102.

19. Bathurst I.C. Sensivity analisys of the SHE for an uplandcatchement.// J. Hydro1, 1986, 87, 1/2, p.103-123.

20. Полежаев В.И. , Пасконов B.M., Чудов JI.А. Численное моделирование процессов тепло- и массопереноса. М.: Наука, 1984.

21. Галлагер Р. Метод конечных элементов, Основы. М.: -Мир, 1984.

22. Зенкевич 0., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986, 318 с.

23. Коннор Д., Бреббна К. Метод конечных элементов в механике жидкостей. JI.: Судостроение, 1979, 263 с.

24. Митчелл Э., Уэйт Р. Метод конечных элементов для уравнений с частными производными. М.: Мир, 1981, 216 с.

25. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир. 1981, 304 с.

26. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир. 1976, 464 с.

27. Полежаев В. Н., Федосеев А. Н. Метод конечных элементов в задачах гидромеханики, тепло и массообмена.// Препр. ИПМ АН СССР, 1980, N 160, 72 с.

28. Сегерменд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир. 1979, 392 с.

29. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: Мир. 1977, 349 с.

30. Garaboloti G., Zanetti P., Gatto P. A mixed finite difference finite element approach to simulate unconfined flow in the Crescention area.// IBM sem. on "Regional

31. Groundwater hudrol. and model". Venice, 1976, 144-169.

32. Russel T.F., Wheeler M.F. Finite element and finite difference methods for continuons flow in porons media.// Jhe Mathem. of Reserv. simulat. SIAM, Philadelphia, 1983, 35-106 .

33. Аникеенко A.M. Литвин O.H., Шеренков И. A. Использование метода конечных элементов для решения уравнения переноса.// Водные ресурсы, 1981, N 3, 80-84.

34. Donea J., Giuliani S., Laval H., Quartapelle L. Time accurate solution of advection diffusion problems by finite elements.// Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 1984, v.45, N 113, 123-145.

35. Heinrich J.С., Zienkiewicz D.C. Quadratic finite1element schemes for two-dimensional convective-transport problems.// Int. J. Numerical Meth. Eng., 1977, v.11, p. 1831-1844.

36. Segal G. A three dimensional Galerkin finite element model for the analysis of contaminant transport in variably saturated- unsaturated porous media.// Dep. of Earth Sci. Univ. Waterloo, Canada, 1976.

37. Sherif M.M., Singh V.P., Amer A.M. Two-dimensional finite element model for dispersion (2D FED ) in coastal aquifers. // J.Hydr., 1988, v.103, 1/2 p .11-36.

38. Li Y.S., Chen C.P. An efficient split-operator Scheme for 2-D advection-diffusion simulation using finite and characteristics.// Appl. Math. Model., 1989, v.13, N4, 248-253.

39. Barrett J.W., Mokton K.W. Approximate symmetrization and Petrov Galerkin methods for diffision - convection

40. Problems.// Сотр. Meth. Appl. Mech Eng., 1984, v. 45, p. 97-122.

41. Zhihua 0., Elsworth D. An adaptive characteristics method for advective-diffusive transport.// Appl Math Mod., 1989, v.13, N 12, pp.682-692.

42. Мироненко В.A., Румынии В.Г., Угаев В.К. Охрана подземных вод в горно-добывающих районах. JI.: Недра, 1980, 320 с.

43. Мироненко В.А., Мольский Е.В., Румынии В.Г. Изучение загрязнения подземных вод в горно-добывающих районах. Л.: -Недра, 1988, 298 с.

44. Бочевер Ф.М., Орадовская А.Е. Гидрогеологическое обоснование защиты подземных вод и водозаборов от загрязнений. М.: Недра, 1972, 129 с.

45. Гольдберг В.М. Подземное захоронение промстоков химической промышленности ( опыт и задачи гидрогеологических исследований ).// М., ВСЕГИНГЕО, 1968, 79 с.

46. Фрид Ж. Загрязнение подземных вод. Теория, методики, моделирование и практические приемы. М.: Недра, 1981, 304.

47. Moben Vander W.H., Ommen H.C.Van. Transport of solutes in soils and aquifers.// J.Hydrol., 1988, v.100, 1/3.

48. Chan T, Scheier N.W. Finite element simulation of groundwater flow and heat and radionuclide transport in a plutonic rock man.

49. Коммунар Г.M., Середкина Е.В. Массообмен при конвективном переносе загрязнений в неоднородных пластах. Защита подземных вод от загрязнений и истощения.// М., 1989,. стр. 13-16.

50. Баренблатт Г.И., Желтов Ю.П., Кочина И.Н. Обосновных представлениях теории фильтрации однородных жидкостей в трещиноватых породах.// ПММ, т.24, 1960, вып. 5, с. 852-864.

51. Бедриковецкий П.Г. Вытеснение нефти оторочками растворов активных примесей.// ДАН СССР, 1982, т. 262, N1, с. 49-53.

52. Бедриковецкий П.Г., Дорфман Я.Е. Нелинейные волны в процессах двухфазной трехкомпонентной фильтрации.// ДАН СССР, 1982, т. 264, N1, с. 60-65.

53. Богданов И.И., Чудов Л.А. Численное исследование начального этапа и развитых режимов внутрипластового горения.// М., ИПМ АН СССР, Препринт N 227, 1983, 74 с.

54. Богданов И.И., Ентов В.М., Чудов Л.А. Динамика возникновения, распространения и релаксации теплового очага в пласте.// М., ИПМ АН СССР, Препринт N 375, 1989, 45 с.

55. Богданов И.И. Волна горения в карбонатном коллекторе.// М., ИПМ АН СССР, Препринт N 395, 1989, 19 с.

56. Боксерман А.А., Мигунов В.И. В сб. "Исследования в области разработки нефтяных месторождений и гидродинамики пласта", М., ВНИИ, вып. 47, 1973, 166-173.

57. Бурдынь Т.А., Горбунов А.Г., Лютин Л.В., и др. Методы увеличения нефтеотдачи пластов при заводнении. М.: -Недра, 1983.

58. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта.М.: -Недра, 1975.

59. Ентов В.М. Физико-химическая гидродинамика новые результаты теории.// В кн. Динамика многофазных сред. -Новосибирск, 1983, с. 9-22.

60. Ентов В.М., Зазовский А.Ф. Гидродинамика процессовповышения нефтеотдачи. М.: Недра, 1989, 234.

61. Зазовский А.Ф., Федоров К.М. О мицеллярно-полимерном заводнении нефтяных пластов.// В кн. Динамика многофазных сред. Новосибирск, 1983, с. 156-160.

62. Нигматулин Р.И., Сургучев M.JI., Федоров К.М., и др. Математическое моделирование процесса мицеллярно-полимерного заводнения.// ДАН СССР, 1980, т. 255, N1, с. 52-56.

63. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М. -Наука, 1987.

64. Королев А.В., Шалимов Б.В., Швидлер М.И. О некоторых разностных схемах для решения задач Баклея-Леверетта//. В сб. трудов Всесоюзного семинара "Численные методы решения задач фильтрации многофазной несжимаемой жидкости". Рига, 7-9 сентября 1974.

65. Байбаков Н.К., Гарушев А.Р. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений. М.: Недра, 1977.

66. Леви Б.И. Основы прогнозирования физико-химического воздействия на пласт.// Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Уфа, 1987.

67. Calvin C.Mattax, Robert L.Dalton. Reservoir Simulation.// SPE, monograph volume 13, Henry L. Doherty Series, Richardson, Texas, 1990, p.116.

68. Todd M.R. and Chase C.A. A Numerical Simulator for Predicting Chemical Flood Performance.// SPE 7689, 1979 SPE Symposium on Reservoir Simulation, Denver, Feb 1-2.

69. Николаевский B.H. Механика пористых и трещиноватых пород. М.: Недра, 1984.

70. Сейвинс Дж. Неньютоновское течение в пористой среде.// Механика. Сб. переводов, 1974, N 2 (144),стр.59-115.

71. Earlougher R.C.Jr. Advances in well test analysis.// Monograph Series, v 5, SPE, Richardson, Texas, 1977.

72. Мурадян А.В., Хозяинов M.C. Интерпретация данных индикаторного метода для оценки фильтрационных параметров нефтяного пласта.// Геология нефти и газа, N 9, 1987, стр. 54-57.

73. Craig F.F.Jr. The reservoir engineering aspects of waterflooding.// Monograph Series 3, SPE, Richardson, Texas, 1971.

74. Lishman J.R. Core permiability anisotropy.// Journal of Canadian Petroleum Technology, April-June N2, pp.79-84.

75. Warren J.E. and Price, H.S. Flow in heteragenious porous media.// SPEJ, 1968, N 5, pp.203-209.

76. Matthews C.S. and Russel D.G. Pressure build-up andflow testsj^ in wells.// Monograph Series, YI, SPE, Richardson, Texas, 1967.

77. Willcox, P.J. and Riley, H.G. Performance Matching for a North sea Gas Field.// SPE 5535, presented at the 1975 SPE Animal Technical Conference and Exhibition, Dallas, Texas, Sept.28 - Oct.1.

78. Boyer, R.C. Geologic description of east velina West Block, Sims Sand Unit, for an enhanced oil recovery project.// JPT, Aug. 1985, pp. 1420-28.

79. George C.J. and Stiles, L.H. Improved techniques for evaluating carbonate water floods in West Texas.// JPT, Nov.1978, 1547-54.

80. Levorsen A.I.Geology of Petroleum.// W.H.Freeman Publishing Co., San-Francisco, 1967, pp.128-129.

81. Honappour, M, Moederitz L.F. and Hadvey, A.H. Empirical equations for estimating two-phase relative permeability in consolidated rock.// JPT, Dec.1982, 2905-08.

82. Kidwell C.M. and Guillory A.J.A recipe for residual oil saturation determination.// JPT, Now. 1980, 1999 2008.

83. Амерханов И.М. Пластовые нефти Татарской АССР и изменения их параметров в зависимости от различных факторов.// Бугульма, 1975.

84. Вольфсон М.Н., Телешева М.Н. Нефти Татарской АССР. /Справочная книга/, М.: Химия, 1966.

85. Требин Г.Ф., Чарыгин Н.В., Обухова Т.М. Нефти месторождений Советского Союза./ Справочник 2ое издание, доп. и перераб./ М.: - Недра, 1980, 583с.

86. Шестаков В.М., Лукнер JI. Моделирование миграции подземных вод. М.: Недра, 1986, 208 стр.

87. Берчик Э.Дж. Свойства пластовых жидкостей. М.: -Гостоптехиздат, 1960, перевод с англ.

88. Голубев И.Ф. Вязкость газов и газовых смесей. М.: -Физматгиз, 1959.

89. Справочник химика. M.-JI.: Химия, 1966.

90. Кей Д., Леби Т. Таблицы физических и химических постоянных. Пер. с англ. Под ред. К.П.Яковлева, М.: -Физматгиз, 1962.

91. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1963.

92. Кричлоу Г.Б. Современная разработка нефтяных месторождений проблемы моделирования. М.: - Недра, 1979.

93. Satman, A., Soliman, M.Y., and Brigham, W.E. A recovery correlation for dry In-Situ Combustion processes.//

94. SPE 7130, 1978 California Regional Meeting of the SPE of AIME, San- Francisco, California, April 12-14, 1978.

95. Гоник А.А. Коррозия нефтепромыслового оборудования и меры его предупреждения. М.: Недра, 1976, стр.85.

96. Chu, С. State-of-the-art review of fireflood field projects.// SPE 9772. JPT, January 1982, 19-36; Trans., AIME, 273 .

97. Kumar, M., Garon, A.M. Method for predicting oxygen and air fireflooding.// SPE 14920, SPERE, May 1991, 245-252.

98. Garon, A.M., Geisbrecht, R.A., Lowry Jr.,. W.E. Scaled model experiments of fireflooding in far sands.// SPE 9449, JPT September 1982, 2158-2166; Trans., AIME, 273.

99. Kumar, M., Garon, A.M. Experimental investigation of the fireflooding combustion zone.// SPE 17392, SPERE, February 1991, 55-61.

100. Abon-Kassen, J.h., Farong Ali, S.M. Flow of Non-Newfonian fluid in porous media.// SPE 15954. Presented at the 1986 Eastern Regional Conference, Columbus, OH, November, 12-14.

101. Crookston, R.B., Culham, W.E., ChenG.S. Numerical simulation model for thermal recovery processes.// SPE 6724, SPEJ (1979) 37.

102. Erno, В., and Tsang, C., Saetre, R., Tsang, P. Compositional and Viscosity Variations in Fluids Produced from the Husky Tangleflags Fireflood Project.// Report N 74, 4-th UNITAR/UNDP Conference.

103. Айгистова C.X. Изменение свойств нефти Мордово-Кармальского месторождения Татарии при тепловом воздействии.// Москва, ВНИИОЗНГ, "Нефтепромысловое дело", 9,стр. 45-50, 1980

104. М.Л.Сургучев. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра. 1985, 308 с.

105. Ponting D.K. Mass transfer effects in compositional simulation.// Proc.of Int. Conference, Moscow, 21-26, Sept. 1992, p-p 11-21.

106. Логинов Б.Г. Солянокислотные обработки нефтяных пластов. М.: Гостоптехиздат, 1956, 185 с.

107. Кащавцев В.Е., Гаттенбергер Ю.П., Люшин С.Ф. Предупреждение солеобразования при добыче нефти. М.: Недра, 1985, 215 с.

108. Ким В.К. Прогнозирование солеобразования и коррозионной активности попутно добываемых вод.// Нефтяное Хозяйство, N 2, 1992, стр. 20-21.

109. Ким В.К., Рагулин В.А., Маганов Р.У. Образование неорганических солей в поровых каналах вмещающих пород нефтяных месторождений.// Нефтяное Хозяйство, N 2, 1992, стр. 28-29.

110. Oddo, J.E., Tomson, M.B. Simplified calculation of СаСОз saturation at high temperatues and pressures in brine solutions.// SPE 9723, JPT, July 1982, 1583-1590.

111. Street Jr., E.H., Oddo, J.E., Tomson, M.B. Scale control aids gas recovery.// SPE 17721, JPT October 1989, 1080-1089.

112. Todd, А.С., Yuan, M. Barium and strontium sulfate solid solution formation in relation to North Sea scaling problems.// SPE 18200, SPEPE, August 1990, 279.

113. Todd, А.С., Yuan, М. Barium and strontium sulfate solid-solution scale formation at elevated temperatures.// SPE 19762, SPEPE, February 1992, 85.

114. Vetter, O.J., Kandarpa, V. , Harouaka, A. Prediction of scale problems due to injection of incompatible waters.// SPE 7794, JPT, February 1982, 273-284

115. Wat, R.M.S., Sorbie, K.S., Todd, A.C., Chen, P., Jiang, P. Kinetics of BaSO^ cristal growth and effect in formation damage.// SPE 23814. Presented at the 1992 SPE Intl. Symposium on Formation Damage Control, -Lafayette, LA, Feb. 26-27.

116. Oddo, J.E., Tomson, M.B., et al. Chemistry, prediction and treatment of scale containing naturally occurring radioactive materials ( NORM ) in Antrim gas fields, Michigan.// SPE 25485. Presented at the 1993 SPE

117. Production Operations Symposium, Oklahoma City, OK, March 21-23.

118. Алексеев Ф.А., Готтих P.П., Воробьева В.A. Закономерности в распределении радиоактивных элементов и естественного гамма-поля нефтегазоносных областей.// в сб. Радиометрия нефтегазоносных областей. М., Недра, 1968, с.3-121.

119. Исследование радиоактивного режима нефтяных месторождений и разработка методов контроля за обводнением нефтяных пластов.// Отчет/ТатНИПИнефть N18/71. Авторы: Хуснуллин М.Х., Зайцев В.И., Саттарова Ф.М. Бугульма, 1972.

120. Ларионов В.В. Радиометрия скважин.М.: Недра,1969.

121. Березина И.Г., Попенко Д.П., Шимелевич Ю.С. Об определении микроколичеств урана в нефтях по следам от осколков деления.// Геохимия, 1969, N8.

122. Старик И.Е., Щепотьева Е.С. Методы определения радиоактивных природных образований. М.: Госгеолтехиздат, 1956.

123. Токарев А.Н., Щербаков А.В. Радиогидрогеология. М.: Госгеолтехиздат, 1956.

124. Рыженко В.Н. Скорость растворения минералов.// Геохимия, 1991, N11.

125. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика. Т.Х. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979.

126. Батлер Дж.Н. Ионные равновесия, математическое описание. Л.: Химия, 1973.

127. Yuan M.D. , Todd А.С. Prediction of sulfate scaling tendency in oil field operations.// SPE Production Engineering, 1991, v.6, N1, pp.63-72.

128. Oddo J.E., Tomson M.B. Why scale forms and how to predict it.// SPE Production and Facilities, February, 1994, pp.47-54.

129. Основное содержание диссертации опубликовано в работах

130. Дияшев И.Р., Саттарова Ф.М. Экспертная система (ЭС) для определения совместимости пластовых вод.//Геоинформатика, N 1, 1993, стр.65-71, Москва.

131. Diyashev, R.N., Takhautdinov, Sh.F., Antonov, G.P., Diyashev, I.R., Zaitsev, V.I., K.G., Sattarova, F.M., Disposal of Naturally Occurring Radioactive Materials (NORM) in Oil Production.// Proceedings of the Second International

132. Conference on Health, Safety & Environment in Oil & Gas Exploration & Production. SPE-27216, Jakarta, Jan.25-27, 1994, V.2, p.155-166.

133. Дияшев И.P., Богданов И.И. Моделирование комбинированного процесса внутрипластового горения с закачкой химреагентов.// Нефтепромысловое дело, N 10, 1993, стр 28-31.

134. Дияшев И.Р. Прогноз динамики и объемов выноса радионуклидов из пласта при нефтедобыче.// В сборнике: Тезисы докладов конференции по экологическим проблемам на нефтегазовых объектах суши и континентального шельфа.- Кабардинка, 26-30 сентября, 1994 г.

135. Способ разработки нефтяной залежи с применением внутрипластового горения. Патент Российской Федерации N17870554, действует с 26 марта 1993 г., приоритет изобретения 29 мая 1990 г.

136. Способ разработки нефтяной залежи с применением внутрипластового горения. Патент Российской Федерации N 1820660, действует с 13 декабря 1993 г., приоритет изобретения 30 апреля 1991 г.