Реологические модели и эволюция физических полей в подземной гидросфере

Овчинников, Марат Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Реологические модели и эволюция физических полей в подземной гидросфере
ВАК РФ 25.00.29, Физика атмосферы и гидросферы

Автореферат диссертации по теме "Реологические модели и эволюция физических полей в подземной гидросфере"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи ОВЧИННИКОВ Марат Николаевич

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЕ

25.00.29 «Физика атмосферы и гидросферы» и 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Казань - 2004

КАЗАНСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи ОВЧИННИКОВ Марат Николаевич

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЕ

25.00.29 «Физика атмосферы и гидросферы» и 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

мои»

Работа выполнена в Казанском государственном университете

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Береславский Э.Н. доктор физико-математических наук, профессор Белашов В.Ю. доктор технических наук, академик РАЕН, профессор Дияшев Р.Н.

Ведущая организация: Институт физики земли РАН (г. Москва).

Защита состоится «16» декабря 2004 г. в 14.30 часов на заседании специализированного диссертационного Совета Д212.081.18 в Казанском государственном университете по адресу 420008, Казань, Кремлевская, 18, физический корпус, ауд. 110.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

специализированного диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

Карпов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Исследования эволюции состояния флюидонасыщенных пластов-коллекторов интересны с точки зрения общетеоретического изучения явлений переноса в сложных системах, а также весьма важны для решения народно-хозяйственных задач.

Начало научным исследованиям стационарной фильтрации жидкостей в пористых средах было положено еще в XIX веке экспериментами А.Дарси. В XX веке методы описания нестационарных фильтрационных потоков были разработаны М.Маскетом, Л.С.Лейбензоном, В.Н.Щелкачевым. В дальнейшем, были решены и решаются в настоящее время задачи теории фильтрации, учитывающие нелинейные и релаксационные свойства сред, термодинамику пластовых систем, деформации коллекторов и горных пород, особенности распространения волн в насыщенных пористых средах.

В последние годы значительно возросли возможности экспериментальных, прежде всего геофизических методов исследований потоков жидкостей в подземной гидросфере, а мощности современных компьютеров позволяют создавать вычислительные модели, описывающие динамику сложных гидродинамических систем. Отметим, однако, что физика, геология и геометрия флюидонасыщенных пластов имеют весьма сложный характер, а для реализации реалистичных вычислительных моделей, обладающих прогностическими возможностями, необходимо иметь значительные массивы достоверной информации о состоянии пластовых систем. Таким образом, при исследованиях конкретных гидродинамических ситуаций, остается существенным получение ответов на вопросы: Как контролировать фильтрационные потоки? Каковы условия применимости тех или иных

реологических моделей? Каким образом эволюционируют поля давлений, температур жидкостей, другие физические поля в пористых резервуарах? Ответы на эти вопросы невозможны без решения проблем корректной интерпретации результатов гидродинамических исследований и верификации фильтрационных моделей. Решению этих проблем и посвящена данная работа, что обосновывает ее актуальность.

Целью исследования являются теоретическое и экспериментальное изучение фильтрации флюидов в неоднородных деформируемых пористых средах на разных пространственных и временных масштабах в рамках различных реологических моделей; получение аналитических выражений для расчетов параметров исследуемых неоднородных сред в условиях нестационарной фильтрации и последующей интерпретации результатов гидродинамических и акустических исследований в лабораторных и скважинных условиях; комплексирование различных методов исследований для создания адекватных моделей, описывающих гидродинамические, термодинамические, деформационные процессы, происходящие при разработке природных ресурсов подземной гидросферы.

позволяющих рассчитывать значения приповерхностых смещений и деформаций горных пород при осуществлении периодических гидродинамических воздействий на тонкие флюидонасыщенные пласты, разработке теоретических обоснований проведения экспериментов с использованием метода волн давления для идентификации моделей фильтрации в условиях проявления нелинейных и релаксационных эффектов.

Достоверность полученных результатов обосновывается использованием аналитических методов функционального анализа, использованием стандартных методов математической физики и статистики, сопоставлением и согласием с аналогичными результатами, полученными другими исследователями, согласованием представленных теоретических разработок и экспериментальных данных.

Научная значимость работы заключается в разработке аналитических и численных методов для исследования нестационарных процессов в насыщенных флюидами, неоднородных, деформируемых пористых средах, микроскопическом обосновании нелокальных теорий фильтрации, создании методов верификации реологических моделей.

Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности их использовании для анализа фильтрационных потоков в пористых резервуарах и прогнозирования полей распределения давления, водонасыщенности, гидропроводности, обнаружения местоположения крупномасштабных неоднородностей распределения фильтрационных параметров исследуемых сред, обнаружений местоположений работающих пластов и перетоков жидкостей. Таким образом, материалы, изложенные в диссертации, представляют собой существенный вклад в

решение проблемы адекватного описания эволюции физических полей в подземной гидросфере с использованием реологических моделей фильтрации на основе применения и последующей интерпретации результатов волновых методов исследований флюидонасыщенных сред.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинарах кафедры радиоэлектроники физического факультета КГУ, на семинаре в НИИММ им. Н.Г. Чеботарева, на итоговых научных конференциях КГУ в 1994 - 2003 гг., на III Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам разработки и эксплуатации систем средств контроля загрязнений окружающей среды (Казань, 1989), XXII General Assembly of European Geophysical Society (Vien, 1997), Всероссийской конференции «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роль супертехнологии» (Бугульма, 1997г. и Лениногорск, 1998), Ш Республиканской конференции молодых ученых (Казань, 1997), XXIII, XXIV, XXVI General Assembly EGS (Nice, 1998, 2001, Hague, 1999), на Международной конференции и выставке по геофизическим исследованиям скважин (Москва, 1998), Международных конференциях «Геометризация физики И, III, IV (1995, 1997, 1999 гг., Казань). Прикладные аспекты работы докладывались на Всероссийском совещании по вопросам разработки нефтяных месторождений (Альметьевск, 5-9 июня 2000), Совещаниях главных геологов НГДУ ОАО «Татнефть» (Актюба, 2001 и Альметьевск, 2002), на Республиканской Комиссии Республики Татарстан по разведке и разработке нефтяных месторождений (Казань, 2002) и Центральной комиссии РФ по разработке горючих полезных ископаемых (Москва, 2003).

Вклад автора выражается в постановке задач и интерпретации результатов пёрколяционного моделирования [12]; в постановке задач, проведении вычислительных экспериментов и их интерпретации при молекулярно-динамическом моделировании фильтрации и теплопередачи [4, 5, 8, 9, 22, 25]; в постановке и интерпретации лабораторных экспериментов при исследованиях шумов фильтрации [6]; в разработке методов интерпретации результатов натурных исследований шумов фильтрации [3, 7, 23]; в выводе аналитических выражений для расчетов шумов фильтрации [17]; в постановке задач, интерпретации эксперимента и получении аналитических выражений для расчетов деформаций и смещений горных пород при периодическом режиме фильтрации [15, 18, 28]; во введении понятия макроскопического корреляционного радиуса при оценке неоднородностей распределения параметров в исследуемых системах [16] и понятия динамической гидропроводности при нестационарных исследованиях неоднородных сред [2]; в разработке идеологии описания процесса фильтрации во фрактальных средах в терминах дробного дифференцирования [10, 11]; разработке идеологии и создании компьютерных программ по исследованию пластов [24, 26]. Автору диссертации принадлежат результаты по интерпретации данных нестационарной фильтрации, выполненные для различных моделей пластов [1, 13], а также созданные методики гидродинамического тестирования исследуемых систем [1, 19]. В рамках выполнения работ по внедрению новых технологий автор обеспечивал интерпретацию результатов гидродинамических исследований [20], комплексирование различных методов при построении постоянно действующих гидродинамических моделей [14, 21, 27].

Автор искренне выражает благодарность сотрудникам кафедры

радиоэлектроники Казанского университета за совместную работу, помощь и поддержку.

Публикации. Всего по теме диссертации автором опубликовано 47 работ, в том числе 2 монографии, 18 статей в периодических научных журналах, 9 статей в трудах международных и всероссийских конференций, 4 работы депонировано, получено 3 патента РФ и 3 Свидетельства РОСАПО. Общий объем опубликованных работ составляет 370 страниц, 34 работы написаны с соавторами.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит 291 страницу текста, включая 111 рисунков, и состоит из введения, семи глав, заключения, списка обозначений, списка литературы из 241 наименования.

Основные Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. С использованием перколяционного моделирования исследован процесс вытеснения одной жидкостью другой в микронеоднородных средах, включая дискретное моделирование протекания в трещиноватых средах. Предложены методики описания и оценки пространственно-неоднородного распределения параметров флюидонасыщенных коллекторов.

2. Разработаны принципы молекулярно-динамического моделирования явлений переноса, распространения возмущений плотности жидкости в пористых средах и исследованы микроскопические механизмы релаксации фильтрационных потоков.

пористых средах, разработаны методики интерпретации исследований

источников шумов в скважинах и обнаружения местоположения перетоков жидкостей.

4. Получены аналитические выражения для описания взаимодействия гидросферы и литосферы в условиях нестационарной фильтрации, вычисления смещений и упругих деформаций горных пород, возникающих при создании в пластах фильтрационных волн давления.

5. Разработаны оригинальные аналитические и численные методики расчетов фильтрационных параметров пластов, распределений давления жидкостей, возникающих при создании внешних воздействий на подземную гидросферу, алгоритмы идентификации моделей фильтрации по результатам исследований флюидонасыщенных пластов нестационарными гидродинамическими методами, в том числе для нелокальных моделей явлений переноса в подземной гидросфере.

6. Развита методика создания адекватных прогностических моделей разработки природных ресурсов гидросферы, основанная на комплексировании результатов теплофизических, геофизических и гидродинамических исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, научная новизна и практическая значимость, полученных результатов, отмечен личный вклад автора в решение поставленных задач, приводятся краткое содержание и характеристика работы, основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава имеет вводно-обзорный характер. В разделе 1 рассматриваются различные реологические модели, • описывающие процесс фильтрации в пористых средах [I - IV] (далее ссылки на цитируемую основную литературу даются римскими цифрами, на работы автора - арабскими). Обобщенное выражение закона Дарси для нестационарной фильтрации в неоднородных нелинейных средах можно записать в виде:

РА*'*}

Ы ц

где Ж, (х, /) - компонента скорости фильтрации, р - давление, ку - тензор

проницаемости, компоненты которого могут зависеть от координат (неоднородность) и давления (нелинейность), ¡л - вязкость жидкости, г -характерное время релаксации (С.А.Христианович), g - начальный градиент давления (А.Х.Мирзаджанзаде, фильтрация осуществляется, когда |Ур|>£). Одна из задач работы состоит в том, чтобы предложить теоретические обоснования для проведения натурных экспериментов с целью определения степени влияния того или фактора на процесс фильтрации в конкретной ситуации.

Также рассматривается вопрос описания движения жидкостей в средах с фрактальной размерностью [V] с использованием аппарата дробного дифференцирования и интегрирования [VI]. Сложные пространственные пористые структуры, в которых происходит

фильтрация, могут иметь фрактальную размерность. Оказывается возможным связать микроскопическую неоднородность, фрактальность среды с эволюционными уравнениями в терминах дробных производных [10, 11]. Показано, что при выполнении условия IV — Г «1, где V -дробная степень при временной производной дифференциального уравнения пьезопроводности, поправка к стандартному дисперсионному уравнению (см. (4) при т=0) дает дополнительный множитель в выражении фазовой скорости, пропорциональный а?0"""2.

В разделе 2 приводятся примеры натурных исследований фильтрационных параметров флюидонасыщенных пластов методом фильтрационных гармонических волн давления (ФВД) [VII, VIII]. Суть метода заключается в создании периодических гидродинамических возмущений расхода и, соответственно, давления на возмущающей скважине и регистрации отклика по давлению на реагирующих скважинах, что показано на рис. 1 а, б, в [13]. На рис.2 показан дисперсионный график частотной зависимости фазовой скорости волн давления. По данным этих измерений вычисляются гидропроводность в = кИ 1ц и пьезопроводность % = к! цР пласта. Здесь А - толщина пласта, /3- упругоемкость. Математически в работе исследуется распространение волн в неоднородных средах с дисперсией [1], как правило, в цилиндрической системе координат.

В разделе 3 приведены результаты численного моделирования [26] фильтрации в различных ситуациях, обсуждаются особенности нелинейного отклика исследуемых систем на периодические возмущения.

goxio4

6 0k10j

; 40к10*' r

20x10*

Ч к

VI V

tIMO'

1Ш11 1 brf t, сек

24x10*

б&сЮ- 12xltf 1 extrf 24x10' t, c«c

Рис. 1а. Изменение дебита Рис. 16. Изменение давления

на возмущающей скважине на возмущающей скважине

О. 02 <

<хю am-о,ш

00 AOiUf lAltf 18x1 tf 2fcltf

t,ceK

Рис. 1в. Изменение давления на реагирующей скважине

аооо aoos аою ooi5 <ка> ааа ото V2 , . лп 01 .(радЛжк)

Рис. 2. Зависимость фазовой скорости от корня частоты

В разделе 4 приводятся формулы для расчетов гидропроводности и пьезопроводности в различных условиях. Так, при т = 0, к - const, g = 0 в (1), при учете уравнения неразрывности и уравнения состояния получается стандартное уравнение пьезопроводности параболического типа (В.Н.Щелкачев). Для варианта же, когда в (1) T*0,k-const,g = 0, уравнение для давления в случае плоскорадиальной фильтрации записывается в виде:

ФМ , д2р(г,г)= 1 д гдр{г,{)

д1 дг2 гдг дг •

и его фундаментальное решение будет

{ :х

(3)

где 0 - функция Хевисайда. При этом уравнение фильтрации параболического типа (при т=0) трансформируется в гиперболическое с конечной скоростью распространения возмущений и фазовой скоростью

В Приложении 1 приведены фундаментальные решения

релаксационных уравнений для плоско-радиального случая.

(Математические Приложения вынесены в конец работы).

Выводы и заключение по главе 1.

• При периодических внешних воздействиях на флюидонасыщенные пласты, в них возникают волновые процессы - фильтрационные волны давления, и по зависимостям фазовых скоростей этих волн от частоты (для линейных сред) идентифицируются модели фильтрации, реализуемые в конкретных ситуациях.

• Во фрактальных средах эволюция пластовых систем может быть описана уравнениями с дробными производными, что приводит к нетривиальным дисперсионным соотношениям в методе волн

(4)

давления и явтяется одним из способов верификации моделей фильтрации.

• В случае невыполнения принципов локальности и локального термодинамического равновесия [IX] классическое уравнение линейной связи между потоком физической величины и градиентом потенциала функции, вызывающей этот поток (для фильтрации -закон Дарси), трансформируется в более сложные соотношения, включающие временные производные потоков и некоторые характерные времена и масштабы релаксационных процессе.

• Другие причины, приводящие к отклонениям от стандартного линейного параболического уравнения типа теплопроводности, описывающего процесс фильтрации, связаны с проявлением нелинейных свойств среды, например, зависимостью проницаемости от давления, специфическими взаимодействиями между частицами жидкости и окружающей среды, приводящими к появлению конечного по величине начального порогового градиента давления, необходимого для начала фильтрации, что актуально при рассмотрении потоков высоковязких жидкостей.

Во второй главе рассмотрены вопросы влияния микро- и макронеоднородностей среды на процесс фильтрации. Отметим, что законы фильтрации носят статистический характер. Поэтому при построении аналитических решений с использованием таких понятий, как проницаемость, гидропроеодность и т. п., предполагается, что в пределах каждого элементарного физического объема статистическое распределение неоднородностей (например, пор по размерам) носит одинаковый характер. Это подразумевается, в частности, когда процесс вытеснения одной жидкостью другой описывается с использованием

концепции относительных фазовых проницаемостей (подход С.Баклея и МЛеверетта).

В первом разделе методами перколяционного моделирования показано [12], что возникающие в процессе вытеснения одной жидкостью другой замкнутые области капель одного типа жидкости, окруженные другой жидкостью, распределяются таким образом, что зависимости числа локализованных зон от размеров этих зон в двойных логарифмических координатах представляют собой, с хорошим приближением, прямую и не зависят, сколько-нибудь существенно, от характера микроскопического распределения неоднородностей пористой матрицы.

Также проведено перколяционное моделирование объектов, имитирующих длинные и узкие трещины, что актуально для трещиноватых и трещиновато-пористых сред. На рис. 3 показана вероятность протекания Р при увеличении числа трещин (Нр) фиксированной длины в двумерной квадратной решетке, а на рис. 4 - при изменении размеров системы. Наблюдается ожидаемый более резкий переход к протеканию в системах с большими размерами. Здесь Т^Ц/Мп,,™ - относительная доля образца, занятая трещинами. Соотношение размеров систем для кривых 1,2,3, 4 на рис. 4-1:4:9:16, соответственно.

На основе рассмотрения перколяционных моделей вытеснения и аналогии перехода к протеканию в таких системах с фазовыми переходами второго рода, предложено использовать для описания зависимости проницаемости от давления функцию вида гиперболического тангенса, которая лучше описывает подобные явления, нежели экспоненциальная аппроксимация.

Рис.3. Вероятность протекания Рис.4. Вероятность протекания при различных Кф. При различных размерах системы

В разделе 2 обсуждается корректность использования тех или иных интерполяционных моделей, в рамках которых осуществляется построение распределений геофизических и иных параметров по простиранию пластов. Для оценки пространственной неоднородности коллекторов введено понятие макроскопического корреляционного радиуса [16] и приводятся разработанные автором вероятностные способы оценки интерполированных значений фильтрационных параметров пластов в межскважинных интервалах.

В третьем разделе обсуждаются особенности распространения фильтрационных волн давления в макроскопически неоднородных средах, рассмотрена формула для расчета местоположения границ раздела фаз в условиях квазипоршневого вытеснения [Ю.М.Молокович], приведены результаты численного моделирования ФВД в неоднородных средах.

Заключение по главе 2.

При построении трехмерных геологических и геолого-гидродинамических моделей, наборы геофизических данных о значениях параметров типа толщины или пористости пласта, полученных в

отдельных точках, могут оказаться недостаточными для построения адекватных ЗБ моделей вследствие отсутствия информации о значениях этих параметров в межскважинных интервалах. Поэтому возрастает роль гидродинамических экспериментов по обнаружению крупномасштабных неоднородностей в пористых пластах.

В главе 3 в целях выяснения микроскопических основ возможности отклонения от линейной зависимости скорости потока от градиента потенциала функции, вызывающей этот поток, в описаны результаты вычислительных экспериментов по молекулярно-динамическому моделированию [X] процессов переноса. Действительно, почему уравнению фильтрации так же, как и уравнению теплопроводности присущ парадокс бесконечной скорости распространения возмущений? Каким образом можно описать начальную стадию процесса перераспределения давления при возникновении гидродинамического потока в пористой среде? Эти вопросы рассматриваются на основе молекулярно-динамического моделирования теплопроводности и фильтрации в двумерных конденсированных средах.

В 1 разделе приводятся результаты молекулярно динамического моделирования теплопередачи в двумерных системах частиц,

взаимодействующих посредством потенциала Леннарда - Джонса [25]. Каждый отдельный акт взаимодействия описывается обратимыми уравнениями, сама система консервативна. Рассмотрение процесса перераспределения энергии в системе [5], состоящей первоначально из подсистем с различными температурами, показывает реалистичное поведение температуропроводности в модельных двумерных системах [8, 9], находящихся в условиях динамического хаоса [4]. При этом возмущения сначала распространяются в виде звукоподобных импульсов

(быстрая, «акустическая» стадия), а затем происходит существенно более медленный процесс перераспределения энергии между подсистемами (медленная, «тепловая» стадия).

Во втором разделе методами молекулярной динамики рассмотрена эволюция пространственных флуктуаций концентрации флюида в двумерной пористой среде. Показано, что временная зависимость спада флуктуаций хорошо описывается экспоненциальными функциями N(0 = ЛГ0 ехр(-? / т, ) (рис. 5). Сужение межпоровых каналов, эквивалентное уменьшению фильтрационной проницаемости, приводит к увеличению времен релаксации [2].

В третьем разделе показано, что при возникновении локального возмущения по давлению (плотности) в пористой среде возникает релаксационный процесс перехода системы в новое квазиравновесное состояние, а сами возмущения плотности и скорости потока (рис. 6а, 66) первоначально распространяются в виде звукоподобных импульсов и лишь после переходного периода реализуется квазистационарный процесс, удовлетворительно описываемый законом Дарси. При этом вводится корреляционная функция

(5)

где = - нормировочный

множитель, и вычисляется характерное время релаксации г. Оказалось [22], что на начальных стадиях распространения возмущений в исследуемой системе нелинейный вид зависимости V от V/? (рис. 7) трансформируется в квазилинейный в координатах (V + гЭК/Э/, Vр).

Рис. 5. Динамика числа частиц в выделенной поре. Число частиц в этой поре больше, чем в остальных в 3 раза (кривая 1), в 15 раз (2), в 81 раз (3)

Рис. 6а. Изменение во времени концентрации числа частиц р\ для прямо угольных подсистем, расположенных по мере удаления от источника возмущения (а, б, в,г)

20'

10.

- „05>

оо. -05

О 2 4 6 I 10 12 И I» II I

Рис. 66. Изменение во времени фильтрационных скоростей V* для прямо угольных подсистем, расположенных по мере удаления от источника возмущения

02 04 0.6 01 10 и 14 16

grad р*

Рис. 7. Зависимость скорости фильтрации от градиента концентрации

Выводы и заключение по главе 3.

• Показано, что перераспределение плотности числа частиц в отдельных ячейках модельных насыщенных пористых сред хорошо описывается экспоненциальными функциями, что характерно для релаксационных процессов.

• Вычислительные эксперименты по нестационарной фильтрации в пористых средах показали, что в начальные моменты времени наблюдается распространение возмущений в виде волн, которые рассеиваются на неоднородностях среды, затем наступает релаксационная фаза, переходящая в относительно медленный процесс перераспределения плотности жидкости в соответствии с законом Дарси.

• Полученные результаты говорят о возможности использования нелокальных теорий фильтрации в определенных ситуациях, позволяют сделать оценки условий применимости классического подхода и обосновать минимально необходимые размеры образцов и времен наблюдения при проведении лабораторных экспериментов с целью последующего использования их результатов для описания фильтрации в макроскопических системах.

Четвертая глава посвящена акустическим методам исследования подземной гидросферы в звуковом диапазоне частот. Одним из эффектов, который возникает в результате потоков жидкостей в трубах и флюидонасыщенных пластах, является гидродинамическое звукообразование [IV, XI]. Этот факт может быть использован на практике для определения местоположения потоков жидкостей и газов (Ю.П.Коротаев). При этом нужно ответить на вопрос: как разделить вклады разных источников в суммарное акустическое поле?

В первом разделе рассматриваются шумы фильтрации, полученные в лабораторных условиях[6]. Оказалось, что амплитуда акустического давления линейно зависит от скорости потока (рис. 8), а вид спектра не изменяется существенно при изменении скорости потока. На рис. 8 показаны лабораторные спектры шумов фильтрации при различных скоростях потоков жидкости для двух образцов. Кривые 1, 2, 3 - спектры шумов фильтрации в пористом песчанике при соотношении скоростей 4:2:1, 4, 5, 6 - в мелкозернистом песчанике при соотношении скоростей потоков 5:3:1, соответственно. На рис. 9 показаны типичные спектры шумов фильтрации в различных коллекторах. 1 - трещиноватых, 2 - трещиновато-пористых, 3 - пористых карбонатных, 4 - пористых песчаниках. Оказалось, что основное влияние на вид спектра фильтрационных шумов оказывают микроструктура и тип коллектора.

Во втором разделе рассмотрен процесс звукообразования, возникающего в процессе фильтрации при малых скоростях фильтрационных потоков [17] в насыщенной пористой среде, В рамках предположения о возникновении колебаний микрочастиц скелета пласта под действием локальных пульсаций давления флюида, получена формула, удовлетворительно описывающая экспериментальные спектры фильтрационных шумов (рис. 10):

/~ГЯ(/(г)). (6)

Здесь / - частота, Ъ(г) - функция распределения частиц по размерам (в частотном представлении). На рис. 10 показано сравнение экспериментально полученных значений амплитуд шумов фильтрации для воды и углекислого газа и приведены соответствующие теоретические кривые.

Рис. 8. Спектры шумов фильтрации фильтрации при различных скоростях потоков жидкости для двух образцов

Рис.9. Спектры шумов в различных коллекторах

А/Ап

Рис. 10. Экспериментальные и теоретические спектры шумов фильтрации

Рис. 11. Шумы фильтрации работающих пластов

Третий раздел посвящен вопросам практического использования акустических методов при исследовании потоков в скважинах и пластах [3, 7, 23]. Так на рис. 11 показана шумограмма акустического спектра в полосе 3-20 кГц в одной из скважин. Верхний перфорированный

интервал был изолирован цементным мостом. Исследования, проведенные методом шумометрии, показали, что, тем не менее, работают оба интервала пласта (перфорации показаны стрелочками). Также обсуждаются вопросы распространения упругих колебаний в пористых средах, насыщенных несколькими жидкостями.

Выводы по главе 4.

• Как проявление упруго-деформационных эффектов на масштабах пор и частиц скелета пористой среды, рассмотрен процесс звукообразования, возникающего в процессе фильтрации. При наличии информации о структуре пористого вещества, полученная формула позволяет произвести расчет спектральных характеристик акустических шумов, возникающих в процессе фильтрации.

• Изучение гидродинамических шумов методом пассивной шумометрии позволяет дополнить возможность других методов исследования пластов и скважин (термометрия, расходометрия и др.) при решении различных задач технологического и геофизического характера. С помощью спектрального разделения шумов, возникающих от различных источников звука, определяются места ухода жидкостей за

.« колонну, местоположения работающих интервалов пластов и

микроциркуляций.

Пятая глава посвящена макроскопическим деформациям литосферы, возникающим в процессе распространения в пористых пластах фильтрационных волн давления. Действительно, перепад давлений в 10 МПа и более приводит к существенным изменениям напряжений

упругих горных пород, возникающие смещения передаются до поверхности земли и могут быть использованы для контроля фильтрационных потоков [XII]. В работе расширены возможности подобных исследований введением в рассмотрение деформаций и смещений горных пород, возникающих в процессе периодических изменений давленй в методе ФВД, что дает возможность регистрировать слабые деформационные сигналы на фиксированной частоте.

В первом разделе содержится теоретическое рассмотрение вопроса. Расчеты приповерхностных смещений и2 и деформаций иа можно осуществить с использованием формул:

(7)

ив{ы - я)=- , (8)

где а /(£) = 1 - (1 + 2Щ + 2Н242) ехр(-гщ), а />(#,/)-

Ьп

вспомогательная функция, получаемая из соответствующего уравнения фильтрации, сг - коэффициент Пуассона, Е - модуль Юнга пород, Е„ -модуль Юнга скелета пласта, Я - глубина залегания пласта, А - толщина (тонкого) пласта (А«//).

Во втором разделе приведены результаты интерпретации [15] натурных экспериментов (рис. 12) по исследованиям смещений и деформаций горных пород в условиях реализации метода волн давления с различными периодами колебаний.

Рис. 12. Сравнение расчетных экспериментальных значений деформаций

Рис. 13. Смещения поверхности и земли и распределение давления при пуске скважины с постоянным дебитом

В третьем разделе вводятся расчетные формулы для вычислений смещений поверхности при наличии двух типов фильтрующихся флюидов (пример расчетов показан на рис. 13) и приводятся возможности практического использования метода для контроля местоположения фаз этих флюидов [28].

В Приложении 2 приводятся способы вычисления вспомогательной функции Р(4,1) в различных условиях работы скважин. В частности, при задании дебитов возмущающей скважины в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов с амплитудой функция Р(£, г) будет выглядеть как

где / = [2г/г] - целое число полупериодов 772, прошедшее к моменту времени I [2,18].

(9)

Выводы по главе 5.

• Рассмотрены поперечные смешения и деформации пород литосферы, возникающие в процессе нестационарной фильтрации жидкостей в тонких глубокозалегающих пластах, и предложены методы расчета смещений и деформаций для случаев импульсного и периодического изменения дебитов скважин.

• Получены формулы для расчетов смещений и деформаций горных пород в рамках различных моделей фильтрации. Предложенные алгоритмы позволяют определять местоположения водо-нефтяного контакта и неоднородных структур в природных резервуарах, насыщенных флюидами. Таким образом, теоретически обоснованы возможности контроля фильтрационных потоков посредством создания наземной сети датчиков, регистрирующих смещения и деформации горных пород в условиях периодических режимов фильтрации.

В первом разделе главы 6 рассматриваются особенности распространения волн давления в условиях релаксационной фильтрации, нелинейной фильтрации и в средах с начальным градиентом давления [1]. Каков вклад различных физических механизмов, порождающих те или иные эффекты, в общую гидродинамическую картину? Нелинейная фильтрация рассматривалась на примере экспоненциальной зависимости проницаемости от давления. Показана неэквивалентность кривых изменения давления в этом случае на возмущающей скважине для четных и нечетных полупериодов колебаний. В рамках модели с экспоненциальной зависимостью проницаемости от давления предложен способ определения параметра нелинейности по сдвигам фаз и отношений амплитуд первых гармоник Фурье-разложения

соответствующих колебаний давления в пределах раздельно взятых полупериодов.

Показано изменение формы сигналов отклика ФВД в средах с ненулевым начальным градиентом сдвига к квазипрямоугольному виду [III], рассчитаны формы линий и фазовые скорости ФВД в релаксирующих средах

Во втором разделе сделана оценка погрешностей при определении фильтрационных параметров пластов, вносимых аппроксимациями специальных функций KQ(z)u K,(z) путем учета большего числа членов разложения в ряды и получены соответствующие поправочные коэффициенты.

Третий раздел посвящен вопросам описания распространения одиночных импульсов давления в пластах в рамках стандартных релаксационных моделей. На рис. 14 показаны форма импульса расхода ( q(t), кривая 1), отклик по давлению на удаленной скважине при г = 0(кривая 2), г = 102с(3) и г = 104с(4).

ю-

I 06<

04'

oui | |——Ц—,—|—,—,—Ц—,—.—I—,—,—| О ЫО' i*!D* Mo* «iltf 540' KID* 7ï)0'

t, сек

Рис. 14. Отклики по давлению на импульс дебита прямоугольной формы

igt

Рис. 15. КВД(1) и текущее значение гидропроводности (2)

В четвертом разделе гидропроводность рассматривается как «динамический параметр» в условиях реализации метода кривых восстановления давления (рис. 15) в неоднородных средах [2], что позволяет выделять макроскопически неоднородный характер ее значений по мере удаления от скважины. Также произведено сравнение формы сигналов КВД в условиях проявления нелинейных эффектов в неоднородных средах.

В Приложении 3 приводится разработанный автором набор тестов для идентификации моделей фильтрации по результатам нестационарных гидродинамических исследований флюидонасыщенных пластов [1, 19], в Приложении 4 приводятся метод оценки влияния функции послепритока и способ расчета параметров пласта при проведении исследований параметров пластов методом кривой восстановления уровня.

Заключение по главе 6.

• Показано, как с помощью метода фильтрационных волн давления, используя амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики регистрируемых сигналов, разделяются эффекты, вносимые в процесс нестационарной фильтрации релаксационными свойствами среды, неоднородностью распределения параметров в ней и наличием предельного градиента давления, что важно для идентификации моделей фильтрации. Исследовано влияние на форму линии ФВД проявлений нелинейности среды и неравновесных эффектов, возникающих при фильтрации.

• Рассмотрены вопросы интерпретации результатов, полученных при проведении нестационарных гидродинамических исследований методом кривых восстановления давления для неоднородных пластов

и с учетом нелинейных эффектов, обусловленных упругими

деформациями коллектора. Введены понятия динамической продуктивности и гидропроводности для более информативного и корректного описания коллекторских свойств пластов.

Как уже отмечалось ранее, вопросы управления гидродинамическими потоками в подземной гидросфере весьма важны для народного хозяйства. В седьмой главе приводятся некоторые практические результаты в области разработки нефтяных месторождений в условиях заводнения, полученные с использованием вышеописанных методик.

Обсуждаются проблемы комплексирования различных методов [21] при построении постоянно действующих моделей, рассмотрены отдельные элементы анализа разработки месторождений [20, 27]. Система предварительного анализа разработки включает в себя набор алгоритмов, основанных на обработке результатов натурных и лабораторных экспериментов и проведении оценочных расчетов фильтрационных параметров пластов.

Приведены примеры и иллюстрации практического применения технологии разработки природных резервуаров, элементами которой стали разработки автора в части использования различных методов исследований подземной гидросферы для^ построения постоянно действующих моделей [24]. Контроль постоянно действующих моделей [14] осуществляется по сравнениям расчетных и измеренных значений давлений, температур, гидропроводностей и пьезопроводностей, расчетных водонасыщенностей и измеренных обводненностей. Заключение по главе 7.

Совместное рассмотрение совокупности гидродинамических и термодинамических процессов одновременно происходящих в процессе фильтрации и результатов геофизических исследований позволяет

создать адекватную конкретному характеру заводнения вычислительную прогностическую модель, что актуально для осуществления эффективного контроля за гидродинамическими потоками, экологической ситуацией и управления разработкой ресурсов подземной гидросферы.

Заключение.

В соответствии с задачами, сформулированными во введении, в работе осуществлено молекулярно-динамическое моделирование процесса фильтрации жидкостей и обосновано использование нелокальных теорий для описания эволюции макроскопических систем в подземной гидросфере; разработаны способы оценки пространственно-неоднородного распределения параметров исследуемых сред; представлены результаты экспериментальных исследований спектров шумов, возникающих в процессе фильтрации и разработана методика интерпретации результатов акустических исследований в скважинах шумов гидродинамического происхождения; предложены условия проведения гидродинамических экспериментов для верификации соответствующих реологических моделей, используемых для описания фильтрационных потоков; созданы программы для построения постоянно действующих адекватных моделей подземной гидросферы, описывающих термо-гидродинамические процессы в насыщенных пористых резервуарах на основе комплексирования геофизических, гидродинамических и термодинамических методов, позволяющие рассчитывать прогнозные значения давлений, температуры, насыщенности флюидов при произвольном задании функций источников и стоков; получены решения, связывающие фильтрационные процессы в гидросфере и деформационные эффекты в литосфере, возникающие в условиях нестационарных воздействий на гидросферу. Получены расчетные формулы,

разработаны эффективные алгоритмы для решения задач оптимизации разработки ресурсов подземной гидросферы и осуществления контроля за этими ресурсами, включая решение экологических вопросоы, связанных с перетоками различных флюидов; разработаны методы контроля полей насыщенностей фаз, давлений и температур, возмущенных техногенными воздействиями.

Литература.

I. Muskat M. The flow of compressible fluids through porous media and some problems of heat conduction // Physics. - 1934. - v.5. - №3. - P. 71 -94.

II. Щелкачев В H Основные уравнения движения упругой жидкости в упругой среде // Докл. АН СССР. - 1945. - Т.52. - №2. - С. 103 -106.

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

IV. Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика. - М.: Недра. -1996. - 447 с.

V. Федер Е. Фракталы. - М.: Мир. - 1991. - 260 с.

VI. Нигматуллин P.P. Дробный интеграл и его физическая интерпретация

// Теоретическая и математическая физика. - 1992. - т.90. - вып.З. - С. 354 - 368.

VII. Молокович Ю.М., Непримеров H.H., Пикуза В.И., Штанин A.B. Релаксационная фильтрация. - Казань: изд - во Казанского университета. - 1980. - 136с.

VIII. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов. - М.: Недра. - 1973. - 248с.

IX. Соболев C.JI., Локально-неравновесные процессы модели процессов переноса // Успехи физических наук. - 1997. - т. 167. - №10. - С. 1095 -1106.

X. Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. - М.: Наука. - 1990. -176 с.

XI. Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. - М.: Мир, 1981.

XII. Дияшев Р.Н., Костерин A.B., Скворцов Э.В. Фильтрация жидкости в деформируемых нефтяных пластах. - Казань: изд-во Казанского математического общества. - 1999. - 238с.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах:

1. Овчинников М.Н. Интерпретация результатов исследований пластов методом фильтрационных волн давления. - Казань: Новое знание. -2003. - 84 с.

2. Овчинников М.Н. Динамика жидкостей и контроль ресурсов подземной гидросферы. - Казань: изд-во КГУ. - 2004. -140 с.

3. Якимов A.C., Хисамов P.C., Трофанчук Д.С., Николаев С.А., Овчинников М.Н. Эффективность спектральной шумометрии по контролю заводнения // Нефтяное хозяйство. - 1987. - вып.2. - С. 50 -52.

4. Овчинников М.Н., Скребнев В.А. Стохастичность в системах с потенциалом Леннарда-Джонса при малом числе частиц // Письма в ЖЭТФ. - 1991. - т.54. - вып.7. - С. 410 - 413.

5. Овчинников М.Н. О скорости перераспределения энергии с двумерных системах с потенциалом Леннарда-Джонса // Известия вузов.Физика. - 1992. - №6. - С. 124 - 125.

6. Николаев С.А., Овчинников М.Н. Генерация звука фильтрационным потоком в пористых средах // Акустический журнал. - 1992. - т.38. -№1.-С. 114- 118.

7. Николаев С.А., Овчинников М.Н., Кандаурова Г. Ф., Мельников Н.А. Спектральная шумометрия фильтрационного потока в нагнетательных скважинах // Нефтяное хозяйство. - 1992. -№2. - С. 40 - 42.

8. Овчинников М.Н. Скребнев В.А. О скорости распространения области стохастического поведения в двумерных системах с потенциалом Леннарда-Джонса // Украинский физический журнал. -1992.-№8.-С. 1276- 1279.

9. Овчинников М.Н. Скребнев В.А. Поведение систем с потенциалом Леннарда-Джонса в условиях обращения времени // Украинский физический журнал. - 1993. - т.38. - вып.9. - С. 1411 -1416.

10. Ovchinnikov M.N. Filtration, Fractals and fractional derivatives // Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics III. Kazan: 1997.-P. 116119.

11. Нигматуллин P.P., Овчинников M.H., Рябов Я.У. Фракталы: от узоров к движению // Природа. - 1998. - №2. - С. 61 - 71.

12. Sh. Kayumov, M.N.Ovchinnikov, Ya.E.Ryabov. Percolational Models

Using for Relative Phase Permeabilities Calculation // Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics IV. - Kazan: 1999. - P. 155 - 156.

13. A.G.Gavrilov, M.N.Ovchinnikov, A.V.Shtanin. Geological structures recognition and evaluation of water saturation in oil fields by the hydrodynamical methods // Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics IV. -Kazan: 1999. - P. 208-210.

14. М.Н.Овчинников, А.Т.Панарин, А.Н.Чекалин. Контроль

геофизических и гидродинамических параметров пластов как

РОС, НАЦИОНАЛЬНАЯ i БИБЛИОТЕКА 1 СЯегервург J О» т urr \

■■мпииммммвМкУ

элемент управления заводнением нефтяных месторождений// Каротажник. - 2000. - №61. - С. 62 - 66.

15. М.Н.Овчинников, А.Ю.Завидонов, С.П.Евтушенко Деформации горных пород при периодическом периодическом режиме фильтрации // Инженерно-физический журнал. - 2001.-№5.-С.13 -16. M.N.Ovchinnikov, A.Yu.Zavidonov, S.P.Evtushenko. Deformations of Rocks in Periodic Regimes of Filtration // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. - 2001. - v.44. - number 5. - P. 1067 - 1072.

16. Овчинников M.H., Шайдуллин P.B., Шарапов Д.И. Некоторые вопросы оценки неоднородности полей распределения геофизических параметров нефтяных месторождений // Георесурсы. - 2001. - №1. - С.32 - 34.

17. Овчинников М.Н., Завидонов А.Ю. Механизм звукообразования при фильтрации в пористых средах // Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования. - М.: Академия наук о Земле. - 2002.-т.З.-С. 135- 136.

18. Ovchinnikov M.N., Zavidonov A.Yu., Evtushenko S.P., Garipov B.M., Bilalov R.F. The study of filtration through deformed rocks // Georesources. - 2003. - №7. - P. 16 -18.

19. Овчинников M.H. Об одном методе идентификации моделей фильтрации // Известия вузов. Нефть и газ. — 2002. - № 4. - С.22 - 25.

20. Овчинников М.Н. Дифференцированный геолого-промысловый анализ состояния и расчет прогнозных вариантов разработки // Нефтяное хозяйство. - 2003. - № 8. - С. 110 -111.

21. Овчинников М.Н., Гаврилов А.Г., Непримеров H.H., Штанин A.B. Разработка нефтяного месторождения как комплексная междисциплинарная технология // Наукоемкие технологии. - 2004. -

№4.-Т.5.-С. 20-26.

22. Овчинников М.Н. Молекулярно-динамическое моделирование фильтрации // Георесурсы. - 2004. - №1(15). - С.37-39.

23. Николаев С.А., Овчинников М.Н., Николаев А.С. Авторское свидетельство (Патент с 2001 г.) № 1477900. Способ контроля гидродинамического потока в скважине // Б.И. - 1989. - № 17. -С.121.

24. Чекалин А.Н., Овчинников М.Н., Прошин Ю.Н. Программа расчетов многофазных фильтрационных потоков в водонефтяных пластах // Свидетельство РОСАПО/ - № 980455. - Бюллетень. Прогр. ЭВМ. -№3(25).- 1998.-С. 28.

25. Овчинников М.Н., Куштанова Г.Г. Программа для ЭВМ Программа молекулярно-динамического моделирования теплопередачи в кристаллах // Свидетельство РОСАПО. - №990959. - Бюллетень Прогр. ЭВМ. - №1(30). - 2000. - С. 170.

26. Овчинников М.Н., Куштанова Г.Г. Программа моделирования нестационарных фильтрационных потоков в нефтяных пластах // Свидетельство РОСАПО. - №990960. - Бюллетень Прогр. ЭВМ. -№1(30).-2000.-С. 171.

27. Овчинников М.Н., Куштанова Г.Г. Патент РФ № 2166069 Способ разработки нефтяных месторождений в условиях заводнения // Б.И. 2001.-№ 12.-С. 470.

28. Овчинников М.Н., Завидонов А.Ю., Куштанова Г.Г. Патент РФ № 2188320 Способ определения распределения давления и границ неоднородностей пласта // Б.И.- 2002. - № 24. - С. 325.

Отпечатано полиграфическим комплексом физического факультета

КГУ

Заказ № 01-06-11/04

__бумага офсетная, тираж 120 экз.______

г. Казань, ул. Кремлевская, дом 16-А, к. 010, тел. (8432) 36-90-16

»21948

РНБ Русский фонд

2006-4 20258

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Овчинников, Марат Николаевич

Список основных обозначений.

Введение.:.

Глава 1. Модели фильтрации и метод фильтрационных волн давления.

1.1. Модели фильтрации.

1.2. Примеры натурных исследований пластов.

1.3. Примеры численных решений уравнений нестационарной фильтрации.

1.4. Расчеты фильтрационных параметров пластов по методу фильтрационных волн давления.

Глава 2. Микро- и макронеоднородности пористой среды и фильтрация.

2.1. Микронеоднородности и моделирование вытеснения в пористой среде с использованием перколяционных моделей.

2.2. Макронеоднородности и интерполяционные методы.

2.3. Фильтрационные волны давления при наличии резко выраженной границы раздела фаз.

Глава 3. Молекулярно-динамическое моделирование теплопередачи и фильтрации.

3.1. Молекулярно-динамическое моделирование процесса теплопередачи .р

3.2. Молекулярно-динамическое моделирование флуктуаций концентрации флюида в двумерной пористой среде.

3.3. Молекулярно-динамическое моделирование фильтрации.¿.

Глава 4. Использование пассивной шумометрии при исследованиях потоков жидкостей в пластах и скважинах

4.1. Лабораторные исследования шумов фильтрации.

4.2. Теоретическое описание спектральных особенностей шумов фильтрации.

4.3. Практическое использование метода спектральной шумометрии.

Глава 5. Смещения и деформации горных пород в условиях периодического режима фильтрации.

5 Д. Поперечные деформации пород, вызванные фильтрацией.

5.2. Описание и интерпретация результатов экспериментальных исследований.

5.3. Возможности практического использования информации о деформациях горных пород, возникающих в процессе фильтрации для определения параметров пластов.

Глава 6. Вопросы интерпретации результатов исследований пластов нестационарными гидродинамическими методами.

6.1. Фильтрационные волны давления в различных условиях.

6.2. Оценка погрешностей определения фильтрационных параметров пластов, вносимых аппроксимациями.

6.3. Распространения одиночных импульсов давления в пластах.

6.4. Гидропроводность в методе кривых восстановления давления как \ динамический параметр.

Глава 7. Прикладные разработки и результаты.

7.1. Элементы анализа разработки месторождения.

7.1. Комплексирование различных методов исследований пластов для создания эффективных постоянно действующих моделей.

7.3. Некоторые практические результаты.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Реологические модели и эволюция физических полей в подземной гидросфере"

История создания данной диссертационной работы связана как с решениями фундаментальных вопросов теории фильтрации жидкостей в подземной гидросфере, так и с прикладными аспектами подземной гидродинамики, разработкой природных резервуаров.

С одной стороны, автор пытался ответить на вопросы: Каковы условия применимости в конкретных ситуациях тех или иных реологических моделей? Насколько корректно использование феноменологических законов Фурье и Дарси, полученных для стационарных потоков тепла и фильтрующейся жидкости, для описания нестационарных потоков? С другой стороны, автор занимался решением прикладных научных проблем в области флюидодинамики подземных коллекторов, вопросами контроля потоков жидкостей в подземной гидросфере, участвовал в достаточно крупных проектах доразработки обводненных нефтяных месторождений. Здесь было важно решить конкретные задачи: Каким образом эволюционируют поля давлений и температур жидкостей в пористых резервуарах? Какими способами контролировать фильтрационные потоки? Как построить постоянно действующие модели для прогноза разработки флюидонасыщенных коллекторов?

Ясно, что вопросы контроля и управления разработкой подземных природных резервуаров, наполненных флюидами, весьма важны. Речь идет и о фильтрации жидкостей и газов в водоносных и нефтяносных пластах-коллекторах и в приповерхностных водоносных горизонтах. Изучение эволюции состояния флюидонасыщенных пластов интересно, как с точки зрения общетеоретического рассмотрения явлений переноса в сложных системах, так и в целях последующей реализации прикладных разработок, имеющих важное народно-хозяйственное и экологическое значение, что обосновывает актуальность решаемых в диссертации задач.

Исследуемые в диссертационной работе явления оказывают существенное влияние на процессы, происходящие в земной атмосфере, гидросфере и литосфере и могут быть использованы для осуществления контроля за этими процессами и долгосрочного прогнозирования. Основной предмет исследования в диссертации: фильтрационные потоки жидкостей в пористых пластах подземной гидросферы; исследуемые в диссертационной работе явления и эффекты, используемые методы и решаемые задачи: нелокальные теории явлений переноса, реологические модели гидродинамических потоков флюидов в пористых средах, молекулярно-динамическое моделирование явлений переноса, функции линейного и нелинейного отклика на возмущения давления в условиях антропогенных и техногенных воздействий на пористые элементы гидросферы, перколяционное моделирование заводнения, потоки вещества в гидросфере с учетом искусственных и естественных источников и стоков, гидродинамическое звукообразование при фильтрации жидкостей, методы обнаружения местоположения перетоков жидкости в гидросфере, смещения и деформации литосферных пород, вызываемые нестационарными фильтрационными потоками, моделирование тепломассопереноса в пористых средах, создание постоянно действующих (прогностических) моделей разработки природных ресурсов. Все это обосновывает отнесение работы к специальности 25.00.29 «Физика атмосферы и гидросферы», прежде всего по разделам исследований взаимодействия гидросферы и литосферы, антропогенных воздействий на гидросферу, прогнозирования явлений в атмосфере и гидросфере, экспериментального и теоретического изучения физики процессов, происходящих в земной гидросфере, изучения природных ресурсов гидросферы. При этом часть представленных в диссертации материалов соответствует специальности 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы» по разделам исследований фильтрации жидкостей в пористых средах методами механики сплошных сред.

Научные исследования стационарной фильтрации в пористых средах берут начало со времен Дарси [1], нестационарным же методам исследований фильтрационных параметров пластов были посвящены работы М.Маскета [2,3], в которых учитывалась сжимаемость флюида, Ван Эвердингена [4], В.Херста [5] и других, а в отечественной науке - Л.С.Лейбензона [6], В.Н.Щелкачева [7-9]. В.Н.Щелкачев ввел понятия упругоемкости и пьезопроводности пласта, когда понадобился одновременный учет сжимаемости жидкости и пористого коллектора.

В дальнейшем, многие задачи в приложении к скважинам и пластам в различных условиях, были решены Э.Б.Чекалюком, И.А.Чарным, В.Н.Николаевским, Г.И.Баренблаттом, В.М.Ентовым, С.Н.Бузиновым, И.Д.Умрихиным, другими исследователями [10-23].

Исследования фильтрации жидкостей в пористых средах предполагают рассмотрение этого процесса на различных временных и пространственных масштабах. Так, залегающие на различных глубинах пласты коллекторов, составленные из твердых осадочных микрочастиц, пронизаны порами и поровыми каналами весьма малых размеров (пространственный микроуровень) с характерными линейными размерами пор и каналов 10"3-10"6 м. Часто бывает необходимым выделить промежуточный (мезоскопический) уровень структурных элементов пород (блоки, трещины) с размерами кгМо1 м. Толщины пластов варьируются от долей метра до сотен метров. При создании градиента давления в насыщенной пористой среде возникает течение жидкости, отбор которой обычно осуществляется через скважины, физический радиус которых порядка 10'1 м, а расстояние между самими

2 3 скважинами составляет

10-10" м (пространственный макроуровень). Неоднородности распределения геофизических параметров по пластам, в частности, связанные с вытеснением одной жидкостью другой в процессе заводнения (расстояние до фронта вытеснения), имеют такой же порядок. При этом времена перехода частиц жидкости из одной поры (временной микроуровень) в другую составляют 10"3 с и менее, характерные времена перераспределения давления на структурные элементах размерами 10"'-10° м имеют порядок секунд, а на макроскопических масштабах в сотни метров -свыше 103 с (временной макроуровень).

Геология, геометрия и физика пластовой системы могут иметь весьма сложный характер [24-26]. Виды некоторых моделей, описывающих процесс фильтрации, рассматриваются в первой главе диссертации. Методы выбора моделей разнообразны, в данной работе они основываются на результатах нестационарных исследований пластов и скважин, прежде всего методом фильтрационных (гармонических) волн давления (ФВД). Впервые предложение использовать периодические гармонические волны давления было опубликовано в [27], затем реализовано экспериментально и развито теоретически в [28], подробно рассмотрено аналитическими методами в [12]. Подборка аналитических выражений для различных моделей фильтрации, фундаментальные решения соответствующих уравнений приведены в Приложении 1. В этой же главе показано, что оказывается возможным связать микроскопическую неоднородность, фрактальность среды с эволюционными уравнениями в виде дробных производных [30].

Существенно, что законы фильтрации носят статистический характер. Поэтому при построении аналитических решений с использованием таких понятий, как проницаемость, гидропроводность и т.п., предполагается, что в пределах каждого элементарного физического объема статистическое распределение неоднородностей (например, пор по размерам) носит одинаковый характер. Это следует иметь в виду, в частности, когда мы пытаемся описывать процесс вытеснения одной жидкости другой, используя концепцию относительных фазовых проницаемостей [29]. Во второй главе рассматриваются вопросы описания фильтрации в неоднородных средах. При этом речь идет как о микронеоднородностях на уровне пор и распределениях пор и поровых каналов по размерам, так и макронеоднородностях естественного и искусственного (созданных в результате заводнения) характера. В этой же главе обсуждается корректность использования тех или иных интерполяционных моделей, в рамках которых осуществляется построение распределений геофизических и иных параметров по простиранию пластов и вводится понятие макроскопического корреляционного радиуса.

Другой вопрос, который требует своего разрешения: микроскопические основы теории фильтрации. Действительно, почему уравнению фильтрации, так же как и уравнению теплопроводности присущ парадокс бесконечной скорости распространения давления? Каким образом можно описать начальную стадию процесса перераспределения давления при возникновении гидродинамического потока в пористой среде? (Внимание автора к этой проблематике привлек профессор Н.Н.Непримеров). Эти вопросы рассматриваются в главе 3 на основе молекулярно-динамического моделирования теплопроводности и фильтрации в „ двумерных конденсированных средах. Методами молекулярной динамики рассмотрена эволюция пространственных флуктуаций концентрации флюида в двумерной пористой среде. Показано, что временная зависимость спада флуктуаций хорошо описывается экспоненциальной функцией. Сужение межпоровых каналов, эквивалентное уменьшению фильтрационной проницаемости, приводит к увеличению времен релаксации. Также показано, что при возникновении локального возмущения по давлению (плотности) в пористой среде, возникает релаксационный процесс перехода системы в новое квазиравновесное состояние, а сами возмущения плотности, сначала, на ограниченных временных интервалах, распространяются в виде звукоподобных импульсов, а затем происходит процесс релаксационного типа. Полученные результаты могут служить микроскопическим обоснованием релаксационных фильтрационных теорий. Отметим, что феноменологическая теория релаксационной фильтрации развивалась акад.

С.А.Христиановичем [31], а большинство аналитических приложений рассмотрены проф. Ю.М. Молоковичем [32].

Одним из эффектов, который возникает в результате микродеформирования пористой среды, является акустическое излучение [33], что может быть использовано на практике для определения местоположения фильтрационных потоков. Каким образом можно описать спектры шумов фильтрации? Как разделить вклады разных источников в общее акустическое поле, измеряемое в скважине? Этим вопросам посвящена 4 глава.

Отметим, что в области акустики пористых сред наблюдаются интересные явления при распространении в них упругих колебаний малой интенсивности в насыщенных пористых средах. Например, появление специфических типов продольных и поперечных акустических волн [34, 35], что связано с движением и взаимодействием твердой и жидкой фаз.

Пятая глава посвящена макроскопическим деформациям горных пород, возникающим в процессе распространения в пористом пласте фильтрационных волн давления. Действительно, перепад давлений в 10 МПа и более приводит к существенным изменениям напряжений в упругих горных породах; возникающие смещения передаются, до поверхности земли и могут быть использованы для контроля фильтрационных потоков. Собственно проблематикой деформирования горных пород и самих нефте-водоносных пластов, занимались многие ученые [36-45], в частности, был разработан способ вычисления гидропьезопроводности пласта при пуске скважины с постоянным дебитом [46-47]. Автор диссертации расширил возможности подобных исследований введением в рассмотрение деформаций и смещений горных пород, возникающих в процессе периодических изменений дебита, что дает возможность регистрировать весьма слабые сигналы. Расчетные формулы приведены в Приложении 2.

В шестой главе диссертации рассматриваются особенности распространения ФВД в условиях релаксационной фильтрации [32], в средах с начальным градиентом давления [48], в условиях нелинейной фильтрации. Каков вклад различных физических механизмов в общую гидродинамическую картину? В Приложении 3 приводится набор тестов в виде гидродинамических экспериментов, разработанных автором для идентификации моделей фильтрации. В заключительном разделе этой главы гидропроводность в методе кривых восстановления давления в условиях плоско-радиальной неоднородности рассматривается как динамический параметр. В Приложении 4 приводятся оценки применимости приближенного учета функции послепритока при исследованиях скважин методом кривых восстановления давления.

В настоящее время все более актуальными для нефтяной промышленности, а также при решении экологических задач, становятся вопросы контроля и управления разработкой месторождений на поздней стадии их эксплуатации, составления достоверных прогнозов нефтедобычи в условиях заводнения. При этом использование существующих аналитических решений задач фильтрации оказывается затруднительным, вследствие существенной анизотропии нефтяных пластов, их конечности, сложности геометрических очертаний, многофазности потоков и т.д. В седьмой главе приводятся некоторые практические результаты в области разработки нефтяных месторождений в условиях заводнения, полученные с использованием описанных в диссертации методик.

Вместе с тем, предложенные методики могут быть реализованы не только в нефтяной промышленности, но и при разработке водоносных горизонтов, исследованиях литосферы в ее взаимодействии с гидросферой. Используемое же в работе понятие «скважина» следует рассматривать не только, как техническое сооружение, но и как элемент регистрирующего прибора (в широком смысле) при проведении гидродинамических исследований.

Научная новизна полученных результатов заключается в создании оригинальных молекулярно-динамических моделей явлений переноса и микроскопическом обосновании нелокальных фильтрационных теорий, получении новых экспериментальных данных по исследованиям спектральных особенностей шумов фильтрации гидродинамического происхождения и разработке соответствующих теоретических подходов, разработке новых методов анализа распределения параметров в неоднородных средах, получении аналитических выражений, позволяющих рассчитывать значения приповерхностых смещений и деформаций горных пород при осуществлении нестационарных гидродинамических воздействий на тонкие флюидонасыщенные пласты, разработке теоретических обоснований проведения экспериментов с использованием метода волн давления для идентификации моделей фильтрации в условиях проявления нелинейных и релаксационных эффектов.

Достоверность полученных результатов обосновывается использованием аналитических методов функционального анализа, корректным использованием методов математической физики и статистики, сопоставлением и согласием с аналогичными результатами, полученными другими исследователями, согласием представленных теоретических разработок и экспериментальных данных.

Научная значимость работы заключается в разработке ряда аналитических и численных методов для исследования нестационарных процессов в деформируемых пористых средах, обосновании нелокальных теорий фильтрации на микроуровне и создании системы идентификации моделей фильтрации, I

Практическая значимость полученных результатов заключается в возможности их использования и уже реализованном использовании для анализа фильтрационных потоков в пористых резервуарах и прогнозирования текущих полей давления, водонасыщенности, гидропроводности, обнаружения местоположения крупномасштабных неоднородностей распределения фильтрационных параметров, обнаружении местоположения работающих пластов. Таким образом, материалы, изложенные в диссертации, представляют собой существенный вклад в решение проблемы адекватного описания эволюции физических полей в подземной гидросфере с использованием реологических моделей фильтрации на основе применения и последующей интерпретации результатов волновых методов исследований флюидонасыщенных сред.

По полученным результатам вклад автора выражается во введении понятия макроскопического корреляционного радиуса при оценке неоднородности распределения параметров исследуемых сред (численные расчеты выполнялись Шараповым Д.И. и Шайдуллиным Р.В.), в разработке идеологии описания процесса нестационарной фильтрации во фрактальных средах в терминах дробного дифференцирования и интегрирования (часть аналитических выражений получены совместно с не Рябовым Я.Е.), в постановке задач и интерпретации результатов перколяционного моделирования (программист Каюмов Ш.А.), в постановке задач, проведении численного эксперимента и его интерпретации при молекулярно-динамическом моделировании фильтрации и теплопередачи (программисты вне Куштанова Г.Г. и мне Каримов Ф.Ф., в формулировании задачи о распространении области стохастического поведения принял участие также снс Скребнев В.А.), в постановке и интерпретации лабораторных экспериментов при исследованиях шумов фильтрации (техническую поддержку оказал лаб. Шамсотдинов P.M.), в разработке методов интерпретации результатов натурных исследований шумов фильтрации (организацию промысловых работ и разработку глубинной аппаратуры осуществлял снс Николаев С.А.), в выводе аналитических выражений для расчетов шумов фильтрации (с участием снс Завидонова А.Ю.), в проведении расчетов распространения звука в пористых средах насыщенных двумя и более жидкостями (по предложению проф. Скворцова Э.В.), в постановке задач, интерпретации эксперимента, получении аналитических выражений для деформаций и смещений горных пород при периодическом режиме фильтрации (ст. преп. Евтушенко С.П. - проведение натурных экспериментов, Завидонов А.Ю. участвовал в выводе ряда прикладных формул). Натурные эксперименты по наблюдению фильтрационных волн давления и самопрослушиванию скважин организовывались доц. Штаниным A.B., проводились Гавриловым А.Г., автором осуществлялась обработка эксперимента и его интерпретация в рамках объема, приведенного в работе. Автор также разработал идеологию и блок-схему программы по исследованию скважин (текст программы написан вне Куштановой Г.Г.). Автору диссертации принадлежат результаты по интерпретации данных нестационарной фильтрации в различных моделях пластов, введение понятия динамической гидропроводности в неоднородных средах, создание системы гидродинамических тестов и предложения по использованию вейвлет-анализа при исследовании нестационарных потоков в деформируемых средах. Прикладные исследовательские работы по технологии Оптимальной выработки нефтяного пласта (ОВНП) велись под руководством проф. Непримерова H.H. при содействии работников НГДУ «Альметьевнефть» (гл. геологи Панарин А.Т. и Халиуллин Ф.Ф.) и НГДУ «Азнакаевскнефть» (гл. геолог Хусаинов В.М.). Автор разработал алгоритмы адаптации модельных параметров, систему анализа данных, методики расчетов параметров пластов при создании компьютерной программы для расчетов заводнения, численные алгоритмы программы расчетов полей водонасыщенности разработаны вне Чекалиным А.Н., текст программы написан проф. Прошиным Ю.Н. В рамках выполнения работ по ОВНП автор отвечал за создание постоянно действующих моделей, интерпретацию результатов гидродинамических исследований, комплексирование методов для построения полей текущей нефтенасыщенности, гидропроводности, пьезопроводности, задании оптимальных режимов работы скважин.

Автор благодарен всем научным и инженерно-техническим работникам КГУ, которые оказывали ему поддержку.

Всего по теме диссертации автором опубликовано 47 работ, в том числе 2 монографии, 18 статей в периодических научных журналах, 9 статей в трудах международных и всероссийских конференций, 4 работы депонировано в ВИНИТИ и xxx.lanl.gov, получено 3 патента РФ и 3 Свидетельства РОСАПО. Общий объем опубликованных работ составляет 370 страниц, 34 работы написано с соавторами.

Результаты работы докладывались на семинарах кафедры радиоэлектроники физического факультета КГУ, на семинаре в НИИММ им. Чеботарева, на итоговых научных конференциях КГУ в 1994-2003 г.г., на научных конференциях:

III Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам разработки и эксплуатации систем средств контроля загрязнений окружающей среды. Обнаружение и контроль перетоков методом спектральной шумометрии при решении экологических задач. Казань, 1989, с.74, (соавторы Николаев С.А., Мазитов Р.З., Садыков Р.Ф.)

XXII General Assembly of European Geophysical Society, Vien, 21-25 April 1997. Supp.II , v.15, p.585 The filtrational problems solution using fractional derivative techniques.

Концептуальные вопросы развития комплекса "нефтедббыча-нефтепереработка-нефтехимия" в регионе. Казань КГТУ, 19-20 июня 1997г.: Оптимизация гидродинамических режимов разработки как способ снижения энергоемкости нефтедобычи.

Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роль супер технологии» Бугульма, ноябрь, 1997г. и Лениногорск, 17-18 марта 1998г. Актуальные вопросы использования гидродинамических методов контроля и увеличения нефтеотдачи пластов, (соавторы Гаврилов А.Г., Штанин А.В., Панарин А.Т.)

Опыт оптимизации выработки нефтяных пластов на базе технологии ОВНП (соавторы: Штанин А.В., Панарин А.Т.)

III Республиканской конференции молодых ученых, Казань 10-11 октября 1997: "Нелинейные уравнения переноса с дробными производными" (соавтор Рябов Я.Е.)

XXIIIrd General Assembly European Geophysical Society 20-24 April, 1998, Nice. Supplement. Part II, c.436. A filtrational model parameters and interpretation ofhydrodynamic, acoustic and thermal measurements data (соавтор Kushtanova G.G.)

Supplement. Part II, c.497.: Hydrodynamic methods for evaluation of field of saturation by the oil a stratum, (соавторы Gavrilov A.G., Neprimerov N.N., Ovchinnikov M.N., Shtanin A.V.)

Международной конференции и выставке по геофизическим исследованиям скважин, 8-11 сентября 1998г., Москва. Сборник тезисов -К 1.1. и устный доклад. Контроль заводнения нефтяных месторождений посредством изучения динамики геофизических и гидродинамических параметров пластов. ( соавторы Панарин А.Т., Чекалин А.Н.)

XXIV General Assembly EGS 99. Hague, 19-23 April 1999. Percolation model of multiphase filtration for relative phase permeabilities investigation. (соавтор Ya.E.Ryabov).

XXVI General, Assembly EGS Nice 2001. THE STUDY OF FILTRATION THROUGH A ROCKS DEFORMATIONS, (соавторы A. Yu. Zavidonov, S. P. Evtushenko, R. F. Bilalov)

Всероссийском совещании по вопросам разработки нефтяных месторождений. Альметьевск, 5-9 июня 2000 г. Анализ заводнения и управление разработкой нефтяных месторождений с использованием автоматизированной системы контроля (соаворы Гаврилов А.Г., Непримеров H.H., Штанин A.B.), а также в ходе личных выступлений автора на научно-технических совещаниях:

1. Совещание главных геологов НГДУ ОАО «Татнефть», Результаты математического моделирования процесса выработки остаточных запасов заводненных зон на примере участка Центрально-Азнакаевской площади. Актюба 12 февраля 2001 г.

2. Совещание главных геологов НГДУ ОАО «Татнефть», Анализ эксплуатации участка, построение постоянно действующей модели и расчет прогнозных вариантов разработки. 20 февраля 2002 г., Альметьевск.

3-4. Республиканская Комиссия Республики Татарстан по разведке и разработке нефтяных месторождений. Дифференциальный геолого-промысловый анализ состояния разработки объекта, ПДМ и расчет прогнозных вариантов разработки, Казань, 24 апреля 2002 г., Казань, 17 декабря 2002 г.

5. Центральная комиссия РФ по разработке горючих полезных ископаемых. Москва, 12 марта 2003 г. Результаты применения элементов технологии оптимальной выработки пласта на участке Березовской площади.

По результатам работ в области шумометрии в 1993г. автор награжден Знаком "Изобретатель СССР" за внедрение (в соавторстве с Николаевым С.А. и Николаевым A.C.) в промышленное производство аппаратуры и методики по акустическим , исследованиям скважин. Автор работы являлся исполнителем по ряду научных тем, научным руководителем гранта Госкомвуза РФ "Фракталы в природе" (1996-1997 г.г.), а также исполнителем, ответственным исполнителем хоздоговорных и госбюджетных тем в 1987-1989 г.г. и 1994-2003 г.г.

Материалы работы включены автором в курсы лекций («Подземная гидродинамика», «Анализ разработки нефтяных месторождений», «Акустические методы исследования природных сред»), читаемых для студентов геологического факультета КГУ, магистрантов физического факультета КГУ и слушателей курсов профессиональной переподготовки при кафедре радиоэлектроники КГУ

На защиту выносятся следующие основные положения:

3. Экспериментально исследованы акустические спектры шумов, возникающих при фильтрации жидкостей, построена теория гидродинамического звукообразования при малых скоростях потоков в пористых средах, разработаны методики интерпретации исследований источников шумов в скважинах и обнаружения местоположения перетоков жидкостей.

4. Получены аналитические выражения для описания взаимодействия

• г гидросферы и литосферы в условиях нестационарной фильтрации, вычисления смещений и упругих деформаций горных пород, возникающих при создании в пластах фильтрационных волн давления.

Заключение Диссертация по теме "Физика атмосферы и гидросферы", Овчинников, Марат Николаевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В соответствии с задачами, сформулированными во введении, положениями диссертации, выносимыми на защиту и материалами, представленными в семи главах диссертации, кратко подытожим полученные результаты. Подробнее выводы и возможности использования полученных решений были изложены в конце каждой главы.

В работе рассмотрена задача описания и прогнозирования эволюции флюидонасыщенных пористых сред, представляющих собой часть подземной гидросферы, и, научные результаты, изложенные в диссертации, представляют собой вклад в решение проблемы адекватного описания эволюции физических полей в подземной гидросфере с использованием реологических моделей фильтрации на основе применения и последующей интерпретации волновых методов исследований флюидонасыщенных сред.

В процессе получения новых научных результатов: разработаны способы оценки пространственно-неоднородного распределения параметров исследуемых сред; проведено молекулярно-динамическое моделирование процесса фильтрации жидкостей и обосновано использование нелокальных теорий для описания эволюции макроскопических систем в подземной гидросфере; представлены результаты экспериментальных исследований спектров шумов, возникающих в процессе фильтрации и разработана методика интерпретации результатов акустических исследований в скважинах шумов гидродинамического происхождения; предложены условия проведения гидродинамических экспериментов для верификации соответствующих реологических моделей фильтрационных потоков; созданы программы для построения постоянно действующих адекватных моделей подземной гидросферы, описывающих термо-гидродинамические процессы в насыщенных пористых резервуарах на основе комплексирования геофизических, гидродинамических и термодинамических методов, позволяющие рассчитывать прогнозные значения давлений, температуры, насыщенности флюидов при произвольном задании функций источников и стоков; получены решения, связывающие фильтрационные процессы в гидросфере и деформационные эффекты в литосфере, возникающие в условиях нестационарных воздействий на гидросферу; получены расчетные формулы и разработаны эффективные алгоритмы для решения задач оптимизации разработки ресурсов подземной гидросферы и осуществления контроля за этими ресурсами, включая экологические вопросы, связанные с перетоками различных флюидов; разработаны методы контроля полей насыщенностей фаз, давлений и температур, возмущенных техногенными воздействиями.

Полученные результаты могут быть использованы и используются для создания постоянно действующих моделей, позволяющих прогнозировать эволюцию систем подземной гидросферы, в том числе, в результате разработки ее ресурсов и действия техногенных факторов, для создания систем контроля фильтрационных потоков.

Автор благодарит сотрудников Казанского университета, помогавших ему в работе, специалистов, которые высказывали замечания и предложения по содержанию научных публикаций, а также всех читателей, прочитавших эту диссертацию.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Овчинников, Марат Николаевич, Казань

1. Darcy A. Les fontaines publicues de la ville de Dyon. Paris: Victor Dalmont, 1856.

2. Muskat M. The flow of compressible fluids through porous media and som problems of heatconduction//Physics.- 1934.-V.5, №3.-P. 71-94.

3. Muskat M The flow of homogeneous fluids through porous media.- New-York—London, 1937.

4. Van Everdingen A.F., Hurst W. The application of the Laplace transformation to flow problems in reservoirs//. J. of Retrol. Tech.- 1949.-V.l, №12.- P. 305-323.

5. Hurst W. Unsteady flow of fluids in oil reservoirs//Physics.- 1934.- V.5, №1.- P. 20-30.

6. Лейбензон Л. С. Подземная гидравлика воды, нефти и газа.- М.: Недра, 1934.

7. Щелкачев В. Н. Основные уравнения движения упругой жидкости в упругой среде// Докл. АН СССР.- 1945.- Т. 52, №2.- С. 103-106.

8. Щелкачев В. Н. Исследование однофазного движения упругой жидкости в упругой пористой среде// Докл. АН СССР.- 1946.- Т. 52, №3.

9. Щелкачев В.Н. Основы и приложения теории неустановившейся фильтрации.-М.: Нефть и газ, 1995.- 4.1.-586с.,Ч.2.-493с.

10. Чарный И. А. Подземная гидромеханика.- М. .Тостоптехиздат, 1963 396с.

11. Чарный И.А., Умрихин И.Д. Об одном методе определения параметров пласта по наблюдениям неустановившегося режима притока к скважинам.-М.: Углетехиздат, 1957.- 47 с.

12. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Исследование пластов и скважин при упругом режиме фильтрации.- М.: Недра, 1964.- 273с.

13. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов.- М.: Недра, 1973.- 248с.

14. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред.- М.: Недра, 1984.-232с.

15. Николаевский В.Н. К построению нелинейной теории упругого режима фильтрации жидкости и газа// Журнал прикладной механики и технической физики.- 1961.-№4.

16. Крылов А.П., Баренблатт Г.И. Об упруго-пластическом режиме нефтяного пласта.- М.: Изд-во АН СССР, 1955.

17. Чекалюк Э.Б. Основы пьезометрии залежей нефти и газа.- Киев: ГИТА, 1961.

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

19. Чернов Б.С. Жуков А.И. Базлов М.Н. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов.- М.: Гостоптехиздат, 1960 .- 319с.

20. Horner D.K. Pressure build-up in wells. Proc. Third// World Petroleum Congress, Hague, 1951.

21. Ramey H.J., Jr. Advances in practical well test analysis // JPT.- 1992.- June. -P. 650-659.

22. Об определении параметров нефтяного пласта по данным о восстановлении давления в оставленных скважинах / Крылов А.П., Баренблатт Г.И., Борисов Ю.П., Каменецкий С.Г. // Изв. АН СССР.-1957.-№1.-С с.84-91.

23. Щелкачев В. Н. Критический анализ важнейших экспериментальных исследований особенностей деформации пористых горных пород//Тр. МИНХ и ГП. 1965.- вып. 55.-С.З-8.

24. Amyx J.W., Bass D.M., Whiting J.R.L. Petroleum Reservoir Engineering Physical Properties.-NY.: McGraw-Hill Book Company, 1960.

25. Пирсон С.Д. Учение о нефтяном пласте.- М.: ГНТИ, 1961.-570 с.

26. Гудок Н.С. Изучение физических свойств пористых сред. -М.: Недра, 1970.- 205с.

27. Чекалюк Э.Б. Метод определения физических параметров пласта// Нефтяное хозяйство.- 1958.- №11.

28. Непримеров Н.Н., Шарагин А.Г. Особенности внутриконтурной выработки нефтяных пластов.-Казань: изд-во Казан, ун-та, 1961.

29. Buckley S.E., Leverett М.С. Mechanism of fluid displasement in sands// Trans. AIME.- 1942.-№ 146-P. 107-116.

30. Нигматуллин P. P. Дробный интеграл и его физическая интерпретация// Теоретическая и математическая физика. -1992.-Т.90, №3.

31. Христианович С.А. Неустановившееся течение жидкости и газа в пористой среде при резких изменениях давления во времени или больших градиентах пористостью// ФТПРПИ, №1.- Новосибирск: Наука, 1985.

32. Релаксационная фильтрация/ Молокович Ю.М., Непримеров Н.Н., Пикуза В.И., Штанин А.В.- Казань: изд во Казан, ун-та, 1980.-136с.

33. Коротаев Ю.П. Исследования газовых скважин с помощью шумометрии. -М.: ВНИИЭГАЗПРОМ, ротапринт, 1983.-45с.

34. Френкель Я. И. К теории сейсмических и сейсмоэлектрических явлений вовлажной почве // Изв. АН СССР, сер. Географ, и геофиз.-1944.- Т.8.- № 4.-С.134-150

35. Biot М.А. Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solids//J.Acoustc.Soc.Amer.- 1956.- V.28.- P.168-186.

36. Kyсаков M.M., Гудок Н.С. Влияние внешнего давления на фильтрационные свойства нефтесодержащих пород//Нефтяное хозяйство.- 1958.- №6.-С.40-47.

37. Lubinski A. The theory of elasticity for porous bodies displaying a strong pore structure// Proceeding Second U.S. National Congress of Applied Mechanics.- 1954.-P.247-256.

38. Садовский М. А., Кочарян Г. Г., Родионов В. Н. О механике блочного горного массива//Докл. АН СССР .-1988.-Т.302, №2.-С.З06-308.

39. Черных В.А. Гидромеханика нефтегазодобычи.- М.: ВНИИГАЗ, 2001.277 с.

40. Садовский М.А., Нерсесов И.Л., Писаренко В.Ф. Иерархическая дискретная структура литосферы и сейсмические процессы// Современная тектоническая активность Земли и сейсмичность. -М: Наука, 1987.- С. 182-191.

41. Садовский М. А., Писаренко В. Ф., Родионов В. Н. От сейсмологии к геомеханике О модели геологической среды//Вестник АН СССР.-1983.-№1.-С. 82-88.

42. Вартанян Г.С., Куликов Г.В. Явление глобально проявляющихся быстро-протекающих пульсационных изменений в гидрогеосфере// Открытия в СССР.- М.:, 1984.-С.20-23.

43. Бан А., Басниев К.С., Николаевский В.Н. Об основных уравнениях фильтрации в сжимаемых пористых средах// Журнал прикладной механики и технической физики.- 1961,- №3.

44. Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика.- М.: Недра, 1996.447 с.

45. Добрынин В.М. Деформации и изменения физических свойств коллекторов нефти и газа.- М.: Недра, 1970.- 239с.

46. A.c. 697704. Способ определения коэффициента гидропьезопроводности пласта/ Умрихин И.Д., Бузинов С.Н., Куренков О.В., Ентов В.М., Малахова Т.А. ( СССР).- Бюл.№42, 1979.

47. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. — М.: Наука, 1987.-4.1.-464с., Ч.2.-360с.

48. Мирзаджанзаде А.Х. Огибалов П.М. Термо- вязко -упругость и пластичность в промысловой механике.- М.: Недра, 1973.- 279с.

49. Подземная гидравлика / Басниев К.С., Власов A.M., Кочина И.Н., Максимов В.Н.- М.: Недра, 1986.- 303 с.

50. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика.-М.: Недра, 1993.- 416 с.

51. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта. -М.: Недра, 1975.-216с.

52. Полубаринова-Кочина П.Я. О неустановившейся фильтрации газа в угольном пласте//Прикладная математика и механика.- 1953.-Т.17, №6.- С.735-738.

53. Чураев Н.В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах.- М.: Химия, 1990.- 272с.

54. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде.- М.: Гостехиздат, 1947.- 244с.

55. Houpert A. Elements de mechanique des fluids dans les milieur poreux. -P.: Edition technic, 1958.- 231p.

56. Тихонов A.H. Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.гНаука, 1966.- 724с.

57. Владимиров B.C. Уравнения математической физики.- М.: Наука, 1981.-512с.

58. Христианович С.А. Избранные работы.- М.: изд-во МФТИ, 2000.- 272с.

59. Мукук К.В. Элементы гидравлики релаксирующих аномальныхсистем. -Ташкент: ФАН, 1980.

60. Пьезометрия окрестности скважин. Теоретические основы./ Молокович Ю.М., Марков А.И., Давлетшин A.A., Куштанова Г.Г. -Казань: изд-во «ДАС», 2000.- 203 с.

61. Соболев С.Л., Локально-неравновесные процессы модели процессов переноса//УФН.- 1997.-Т.167, №10.-С. 1095-1106.

62. Николаевский В.Н. К изучению нелокальных эффектов при упругом режиме фильтрации в глубинных пластах// Журнал прикладной механики и технической физики.- 1968.- №4.

63. Фазовые проницаемости коллекторов нефти и газа/ Добрынин В.М., Ковалев А.Г., Кузнецов A.M., Черноглазое. В.Н.- М.: ВНИИОЭНГ, 1988.

64. Закиров С.Н., Лапук Б.Б. Учет неоднородности в задачах фильтрации нефти, газа и воды//Нефтяное хозяйство.- 1964.- №5.-С.49-54.

65. Астарита Дж., Марруччи Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей.- М.: Мир, 1978.-309 с.

66. Chaug С.С., Ramanaiah P. Unified rheological relation of non-Newtonian fluids// Phys. of Fluids.- 1961.- V.4, № 9.

67. Wilkinson W.L. Non-newtonian fluids. New York, Pergamon Press Inc., 1960. /Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости/ Перев. с англ. -М.:Мир, 1964.-216с.

68. Al-rumhy М.Н., Kalam M.Z. Relationship of core-scale heterogeneity with non-darcy flow coefficients // SPEFE. -1996.- June. -P. 108-112.

69. Liu X., Civan F., Evans RD. Correlation of non-darcy flow coefficient//JCPT.- 1995.- V. 34, № ю.- P. 50-53.

70. Исаев P.Г. О фильтрации в глубокозалегающих пласта с общим характером нелинейной наследственности// Прикладная механика.-1977.-Т. 13, №11.

71. Исаев Р.Г. Об основных особенностях неустановившейся фильтрации газа в глубинных реологических пластах с наследственнойпроницаемостью// Математический анализ и его приложения.- 1984.-С.29-33.

72. Черных В.А. Нелинейно-упругий режим фильтрации в упруговязкой пористой среде// Изв. АН СССР, МЖП- 1970.- №2.-С.163-167.

73. Непримеров Н.Н. Влияние промыслового эксперимента на развитие теории фильтрации// Сб. Проблемы теории фильтрации и механика процессов повышения нефтеотдачи.- М.: Наука, 1987.- С. 153-162.

74. A.G.Gavrilov, M.N.Ovchinnikov, A.V.Shtanin. Geological structuresrécognition and évaluation of water saturation in oil fields by the hydrodynamical methods// Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics IV, October 4-8 -Kazan, 1999.-P.208-210.

75. Клевченя А.А., Таранчук В.Б. О некоторых численных решенияхзадач вытеснения неньютоновской нефти водой// Численные методы решения задач фильтрации несжимаемой жидкости.- Новосибирск: ИТПМЦО АН СССР, 1980.-С. 123-129.

76. Свидетельство РОСАПО 990960. Программа моделирования нестационарных фильтрационных потоков в нефтяных пластах (программа для ЭВМ)/ Овчинников М.Н., Куштанова Г.Г.

77. Заяв.28.10.99;3арег.27.12. 99; Официальный Бюллетень РОСАПО (программы для ЭВМ, базы данных, топологии интегральных микросхем).-2000.-№ 1 (3 0).-С. 171.

78. Н.С. Бахвалов, Г.П.Панасенко. Осреднение процессов в периодических средах.- М.: Наука, 1984.- 352с.

79. E.Sanches-Palencia Non-homogeneous media and vibration theory. Lecture Notes in Physics.- Berlin: Springer-Verlag, 1980.- 398p.

80. Mandelbrot B.B. Possible refinement of the lognormal hypothesis concerning the distribution of energy dissipation in intermittent turbulence. // Statistical Models and Turbulence, Springer.- 1972.-NY.-P.333-351.

81. Seymour J.D., Callaghan P.T. Flow diffraction structural characterization and measurement of hydrodynamic dispersion in porous media by PGSE NMR// J.Magn. Reson. -1996.- A 122, 90.

82. Хавкин А.Я., Немченко Т.А., Никищенко А.Д. Исследование особенностей многофазной фильтрации на микромоделях пористых сред// Нефтяное хозяйство.- 1995.- № 10.-С.36-37.

83. Dynamics of viscous fingers in porous media / Maloy K.J., Boger F., Feder J., Jossang Т., Meakin P. // Phys.Rev.-1987.- A36.-P.318-324.

84. Chen J.D., Wilkinson D. Pore-scale viscous fingering in porous media// Phys.Rev.Lett.- 1985.-№ 55.-P.1892-1895.

85. Maloy K.J., Feder J., Jossang T. Viscous findering fractals in porous media// Phys.Rev.Lett.- 1985.-№ 55.-P.2688-2691.

86. Mandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature, W.H.Freeman, NY.:, 1982.

87. Mandelbrot B.B. How long is the coast of Britain? Statistical self-similarity and fractal dimention//Sciens.- 1967.-№155.-P.636-638.

88. Федер E. Фракталы.- М.:Мир, 1991.- 260 с.

89. Wilkinson D., Willemsen J.F. Invasion percolation: A new from of percolation theory// J.Phys. A.- 1983.- №16.-P. 3365-3376.

90. Capillary displacement and percolation in porous media / Chandler R., Koplik J., Lerman K., Willemsen J.P. //J.Fluid Mech.-1982.-№ 119.-P.249-267.

91. Bushell, G., Amal, R., Raper, J.A. Measurement of fractal dimensions of floes by light scattering, Fractals and Chaos in Chemical Engineering, edited by Giona and Biardi// World Scientific.- 1997.-P. 225-233.

92. Clement E., Baudet C., Hulin J.P. Multiple scale structure of nonwetting fluid invasion fronts in 3D model porous mediaW J.Phys.Lett.- 1985.-№ 46.-L 1163-1171.

93. Van Meurs P. The use of transparent three dimensional models for studying the mechanism of flow process in oil reservoirs// Trans AJME.- 1957.-№ 210.-P. 295-301.

94. Tricot C. Courbe et dimension fractal. -Paris: Springer-Verlag, 1993.- 349p.

95. Селяков В.И., Кадет B.B. Перколяционные модели процессов переноса в микронеоднородных средах. -М.: Недра, 1995.- 222 с.

96. Кессель А.Р., Гусев В.И. Кинетика перколяционной решетки как модель фильтрации нефтяного пласта//Докл. АН СССР.- 1991.-Т.321, № 3.-С.509-512.

97. Ya.E.Ryabov, M.N.Ovchinnikov. Percolation model of multiphase filtration for relative phase permeabilities investigation //XXIV General Assembly EGS 99, 19-23 April 1999.-Hague, 1999.

98. Sh. Kayumov, M.N.Ovchinnikov, Ya.E.Ryabov. Percolational Models Using for Relative Phase Permeabilities Calculation// Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics IV, October 4-8, 1999.- Kazan, 1999.- P.155-156.

99. Мейланов Р.П. К теории фильтрации в пористых средах с фрактальной структурой // Письма в ЖТФ.- 1996.- Т.22, вып. 23.-С. 40-42.

100. Кузнецов В.В. Капиллярные явления, массоперенос и волновые процессы в пористых средах// Труды 12-го симп. Повышение нефтеотдачи пластов.- Казань, 2003.-С.646-651.

101. Нигматуллин P.P., Овчинников М.Н., Рябов Я.У. Фракталы: от узоров к движению //Природа.- 1998.- №2.- С.61-71.

102. Ovchinnikov M.N. The filtrational problems solution using fractional derivative techniques// 22nd General Assembly of European Geophysical Society, 21-25 April 1997.- Vien,1997.- Supp.II.- V.15.- P.585

103. Ovchinnikov M.N. Filtration, Fractals and fractional derivatives// Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics III, Oct. 1997.- Kazan, 1997.-P.l 16-119.

104. Овчинников M.H., Шайдуллин P.B., Шарапов Д.И. Некоторые вопросы оценки неоднородности полей распределения геофизических параметров нефтяных месторождений //Георесурсы».- 2001.- №1,- С. 32-34.

105. Хокни Р., Иствуд Дж. Численное моделирование методом частиц. -М.: Мир, 1987.- 640 с. R.W.Hockney, J.W.Eastwood. Computer simulation using particles.-NY.: McGraw-Hill Inc., 1981.

106. Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретисческой физике.- М.:Наука, 1990.- 176 с. D.W.Heerman. Computer simulations methods in theoretical physics. -Berlin: Springer-Verlag, 1986.

107. Свидетельство РОСАПО 990959. Программа молекулярно-динамического моделирования теплопередачи в кристаллах (программа для ЭВМ) / Овчинников М.Н., Куштанова Г.Г.

108. Заяв.28.10.99;3арег.27.12. 99г.- Официальный Бюллетень РОСАПО (программы для ЭВМ, базы данных, топологии интегральных микросхем), .-2000.-№ 1 (ЗО).-С. 170.

109. Mokross F., Buttner Н. Thermal Conductivity in the Diatomic Toda Lattice// J.Phys.C.-1983.-№16.-P.4539-4546.

110. Mareschal M.,Amellal A. Thermal Conductivity in a Onedimensional Lennard-Jones Chain by Molecular Dynamics// Phys.Rev. A.-1988.- V.37.-P.2189-2198.

111. Tenenbaum A., Ciccoti G., Gallico R. Stationary nonequilibrium states by molecular dynamics//Fourier law. Phys. Rev. A.- 1982.-V.25.-P.2778-2787.

112. Заславский Г.М.Стохастичность динамических систем. -М.:Наука. 1984.-271с.

113. Лихтенберг А., Либерман М. Регулярная и стохастическая динамика.-М.: Мир, 1984.- 528с.

114. Numerical Computations on a Stochastic Parameter Related to the Kolmogorov Entropy / Casartelli M., Diana E., Galgani L., Scotti A. // Phys. Rev.A.- 1976.-V.13.- P. 1921-1923.

115. One-dimentional Classical Many-Body System Having a Normal Thermal Conductivity / Casati G., Ford J., Vivaldi F., Visscher W.H. // Phys.Rev.Lett.- 1984.- V.52.-P.1861-1864.

116. Posch H.A., Narnhofer H., Thirring W. Dynamics of Unstable Systems// Phys.Rev.-l 990.-№42.-P. 1880-1890.

117. Posch H.A., Hoover W.G. Lyapunov instability of dense Lennard-Jones fluids// Phys. Rev. A.- 1988.-V.38.-P.473-482.

118. Posch H.A., Hoover W.G. Equilibrium and Nonequilibrium Lyapunov Spectra for Dense Fluids and Solids // Phys. Rev. A.- 1989.-v.39.-P.2175-2188.

119. Determing Lyapunov Exponents from a Time Series / Wolf A., Swift J.B., Swinney H.L., Vasano J.A. // Physica D.-1985.-V.16.-P.285-317.

120. Овчинников M.H., Скребнев В.А. Стохастичность в системах с потенциалом Леннарда-Джонса при малом числе частиц// Письма в ЖЭТФ.-1991 .-Т.54, вып.7.-С.410-413.

121. Овчинников М.Н., Скребнев В.А. Распространение области стохастического поведения в двумерных системах с потенциалом Леннарда-Джонса.-М., 1991.- 13 с. -Деп. В ВИНИТИ, 1991, №1843 В91.

122. Овчинников М.Н. Скребнев В.А. О скорости распространения области стохастического поведения в двумерных системах с потенциалом Леннарда- Джонса// Украинский физический журнал.- 1992.- №8.1. С.1276-1279.

123. Овчинников М.Н. О скорости перераспределения энергии с двумерных системах с потенциалом Леннарда-Джонса// Известия вузов.Физика.-1992.- №6.- С.124-125.

124. Овчинников М.Н. Скребнев В.А. Поведение систем с потенциалом Леннарда- Джонса в условиях обращения времени// Украинский физический журнал.- 1993.-Т.38, вып.9.-С.1411-1416.

125. Ovchinnikov M.N. The propagation of perturbations in discret and continuous models of environment// Proc.Int.Conf. Geometrization of Physics III, Kazan, oct. 1997.-Kazan, 1997.-P.120-123.

126. Овчинников М.Н. Пространственные структуры создаваемые динамическим хаосом// Межд. конф. Геометризация физики II, Казань, 28 октября-2 ноября 1995г.-Казань,1995.-С.53.

127. Змитренко Н.В.,Михайлов АЛХЯвление инерции тепла// Сб. Компьютеры,модели,вычислительный эксперимент.-М.: Наука, 1988.-176с.

128. Ovchinnikov M.N. Molecular dynamic simulation of the fluid concentration fluctuations in two dimensional porous médium. http://xxx.lanl.gov/physics/0305130 .

129. Ovchinnikov M.N. The modification of customary filtrational équation. http://xxx.lanl.gov/physics/0005030.

130. Овчинников M.H. Динамика жидкостей и контроль разработки ресурсов гидросферы. -Казань, изд-во Казан.ун-та, 2004.- 140 с.

131. Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. -М.: Мир, 1981.

132. Мунин А.Г., Кузнецов В.М., Леонтьев Е,А. Аэродинамические источники шума, -М.: Машиностроение, 1981.- 248 с.

133. Миниович И.Я., Перник А.Д., Петровский B.C. Гидродинамические источники звука.- Л.: Судостроение, 1972.- 478 с.

134. Блохинцев Д.И. Акустика неоднородной движущейся среды. -М.: Наука, 1981.- 206с.

135. Афанасьев Е.Ф., Грдзелова К.Л., Плющев Д.В. Об источниках генерации звука в насыщенных флюидом пористых средах// Докл. АН СССР.- 1987.-№ 163.-С. 554-557.

136. Николаев С.А., Овчинников М.Н. Генерация звука фильтрационным потоком в пористых средах // Акустический журнал, 1992.- Т.38, №1.-С.114-118.

137. Эффективность спектральной шумометрии по контролю заводнения / Якимов А.С., Хисамов P.C., Трофанчук Д.С., Николаев С.А., Овчинников М.Н. //Нефтяное хозяйство.- 1987.- Вып.2.-С.50-52.

138. Спектральная шумометрия фильтрационного потока в нагнетательных скважинах/ Николаев С.А., Овчинников М.Н., Кандаурова Г. Ф., Мельников Н.А. //Нефтяное хозяйство.- 1992.-№2.-С.40-42.

139. Овчинников М.Н. Завидонов А.Ю. Механизм звукообразования при фильтрации в пористых средах// Тр. Межд. форума по проблемам науки, техники и образования.-М.,2002.-Т.З.-С.135-136.

140. Стрелков С.П. Механика.- М.: Наука,1975.- 385с.

141. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.6. Гидродинамика. М.: Наука, 1998.-736с.

142. Овчинников М.Н., Каримов Ф.Ф., Николаев A.C. Акустический контроль гидродинамических потоков в скважинах //Георесурсы.-2001.-№1.-С. 31-32.

143. Пат. 1477900 РФ. Способ контроля гидродинамического потока в скважине / Николаев С.А., Овчинников М.Н., Николаев A.C. A.c. 1477900 СССР .-Заяв. 09.03.87; Зарег. 15.06.2001; 0публ.07.05.89, Бюл. № 17.-С.121.

144. Грико П.В., Смольяков A.B., Ткаченко В.М. Интенсивность и спектр шума турбулентного пограничного слоя на плоской пластине. ВКН, Акустика турбулентных потоков.- М.: Наука, 1983.-С.25-30.

145. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. -2001. -т.171. №5. -С.465-501.

146. Механика насыщенных пористых сред/ Николаевский В. Н., Басниев К. С., Горбунов А. Т., Зотов Г.А.- М.: Недра, 1976.- 335с.

147. Кузнецов О. Л., Сергеев Л. А., Симкин Э. М. О возникновении вынужденной конвекции в насыщенных песках под воздействием звукового поля // ЖПМТФ.- 1968.- № 3.- С.97-99.

148. Ляхов Г.М. Волны в грунтах и пористых многокомпонентных средах. -М.: Наука, 1982.-286с.

149. Лопатников С. А., Гуревич Б. Я. Затухание упругих волн в случайно неоднородной насыщенной пористой среде // Докл. АН СССР.- 1986.Т. 292, № 3.- С.574-576.

150. Ганиев Р. Ф., Украинский А. Е., Фролов К. В. Волновой механизм ускорения движения жидкости в капиллярах и пористых средах // Докл. АН СССР.- 1989.- Т.306, №4.- С.803-806

151. Егоров А. Г., Костерин А. В., Скворцов Э. В. Консолидация и акустические волны в насыщенных пористых средах. Казань: изд-во Казан, ун-та, 1990.- 102с.

152. Николаевский В.Н. Механизм вибровоздействия на нефтеотдачу месторождений и доминантные частоты // Докл.АН СССР.- 1989.-Т.307, №3.-С.570-575.

153. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия/ Дыбленко В.П., Камалов Р.Н., Шарифуллин Р.Я., Туфанов И.А.- М.: ООО Недра-Б, 2000.- 381 с.

154. Овчинников М.Н. Молекулярно-динамическое моделирование фильтрации // Георесурсы. 2004. - №1(15). - С.45-47.

155. Ентов В.М., Малахова Т.А. Об изменении напряженно-деформированного состояния горных пород при изменении давления внасыщенном жидкостью пласте // Изв. АН СССР, МТТ.-1974.- №6.-С.53-65.

156. Крылов А.П., Баренблатт Г.И. Об упруго-пластическом режиме нефтяного пласта.- М.: изд-во АН СССР, 1955.

157. Дияшев Р.Н., Костерин A.B., Скворцов Э.В. Фильтрация жидкости в деформируемых нефтяных пластах. -Казань, изд-во Казан, матем. общества, 1999.- 238с.

158. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.7. Теория упругости.- М.: Наука, 1998.- 736с.

159. Новацкий В. Теория упругости.- М.: Мир, 1975.-С.184-186с.

160. Николаевский В.Н., Рамазанов Т.К. Напряжённо-деформированное состояние пласта и восстановление давления в скважине // Механика деформируемого тела. Прочность и вязко-упругопластичность.- М.: Наука, 1986.-С.94-105.

161. Желтов Ю.П. Деформация горных пород.- М., Недра, 1966.- 198 с.

162. Горбунов А.Т. Установившаяся фильтрация жидкости в пористой среде с необратимым характером деформации // Тр. Всесоюзного нефтегазового НИИ.- 1973.- вып.60.-С.61-73.

163. Горбунов А.Т. Установившийся приток газированной жидкости к скважинам в деформируемой среде // Изв. АН СССР, ОТН.-1962.- №1.

164. Рамазанов Т.К., Казакевич Г.И. К теории нелокального режима фильтрации в ползучей среде // Численные методы решения задач фильтрации многофазной несжимаемой жидкости. -Новосибирск: Наука, 1987.-С.222-226.

165. Рамазанов Т.К. Фильтрация флюида в линейно-наследственном насыщенном пласте// Особенности освоения месторождений Прикаспийской впадины. -М.:ВНИИГАЗ, 1986. -С.18-27.

166. Рамазанов Т.К., Рустамов Я.Р. Фильтрация жидкости в линейно-упругих трещиновато-пористых породах // Изв. ВУЗов. Нефть и газ. -1990.- №11.- С.42.

167. Добрынин В.М. Деформации и изменения физических свойств коллекторов нефти и газа. М.: Недра, 1970. - 239 с.

168. Добрынин В.М. Определение сжимаемости пор сложных коллекторов по изменению продуктивности скважин //Геология нефти и газа.- 1985. -№7.-С.41-45.

169. Черных В.А. Математическая модель влияния объёмных нагрузок на коллекторские свойства продуктивного пласта //Повышение эффективности систем разработки месторождений природного газа. -М.: ВНИИГАЗ, 1988.- С.85-91.

170. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Специальные функции. -М.гНаука, 1983.- 752с.

171. Прудников А.П. Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды,- М.: Наука, 1981.- 800с.

172. М.Н.Овчинников, А.Ю.Завидонов, С.П.Евтушенко Деформации горных пород при периодическом режиме фильтрации // Инженерно-физический журнал.- 2001.-№ 15.-С. 13-16.

173. M.N.Ovchinnikov, A.Yu.Zavidonov, S.P.Evtushenko. Deformations of Rocks in Periodic Regimes of Filtration// Journal of Engineering Physics and Thermophysics. -2001.- 44, № 5.-P. 1067-1072.

174. The study of filtration through deformed rocks/ Ovchinnikov M.N. Zavidonov A.Yu., Evtushenko S.P., Garipov B.M., Bilalov R.F. // Georesources.-2003.- №7.-P. 16-18.

175. Пат. 2188320 РФ. Способ определения распределения давления и границ неоднородностей пласта (варианты)/ Овчинников М.Н., Завидонов А.Ю., Куштанова Г.Г.- Приор. 22.01.2001; Опубл. 2002, Бюл.№ 24.- с.325.

176. Борисов Ю.П. Определение параметров пласта при исследовании скважин на неустановившихся режимах с учетом продолжающегося притока жидкости // Труды ВНИИ.-1959.-вып. XIX.

177. Минеев Б.П. Определение параметров пласта по кривым восстановления давления с учетом гидродинамического несовершенства скважин Н Нефтепромысловое дело.-1976.- №6.-С. 1216.

178. Ehlig-Economides С. A., Use of pressure derivative for diagnosing pressure-transient behavior//JPT.-1988.- Oct.-P. 1280-1282.

179. Gringarten A.C., Ramey H.J., Raghavan R. Unsteady static pressure distributions created by a well a single infinite-conductivity vertical fracture// SPEJ.- 1974.- №8.-P. 347-360.

180. Голф-Рахт Т.Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработкитрещиноватых коллекторов/ Пер. с англ, под ред. Ковалева А.Г. -М.:Недра, 1986.-608с.

181. Warren J.E., Root P.J. The behaviour of naturally fractured reservoirs // Soc. Pet. Eng. J.-1963.-P. 245-255.

182. J.W.Amyx, D.M.Bass, and J.R.L.Whiting. Petroleum Reservoir Engineering Physical Properties.-Б.М.: McGraw-Hill Book Company, 1960.

183. Голф-Рахт Т.Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработкитрещиноватых коллекторов\ Пер. с англ, под ред. Ковалева А.Г. М.-.Недра, 1986.- 608с.

184. Warren J.E., Root P.J. The behaviour of naturally fractured reservoirs // Soc. Pet. Eng. J.- 1963.-P. 245-255.

185. Malekzaden D., Khan F U, Day J.J. Analysis of pressurebehaviour of hydraulically fractured vertical well by theeffective hydraulic fracture length concept //JCPT.-1996.- vol. 35, №3.-P. 37-43.

186. Белонин М.Д., Муслимов P.X., Славин В.И. Деформация продуктивных пород при разработке залежей нефти и газа// Тез. докл. всерос. конф.

187. Природныерезервуары углеводородов и их деформации в процессе разработки нефтяных месторождений, Казань ,19-23 июня.

188. Исаев Р.Г. Об учёте характеристик особенностей пласта и насыщающего пласт флюида в процессах фильтрации в деформируемых коллекторах// Жур. прикл. механики и техн. физики.1968.-№5.-С.125-128.

189. Исаев Р.Г. К построению теории фильтрации неньютоновских жидкостей в неупругих пористых средах // Изв. ВУЗов. Нефть и газ.1969.-№8.-С.69-72.

190. Черных В.А. Приток к несовершенной скважине при нелинейно-упругом режиме фильтрации в идеально-пластичном пласте// Изв. ВУЗов. Геология и разведка.- 1968.-№4.-С.97-98.

191. Шагиев Р.Г. Анализ влияния сил инерции на кривыевосстановления давления и определение параметровпласта // Тр. МИНХ и ГЛ.- 1963.-Вып. 42.-С. 129-142.

192. Николаевский В.Н. Нелинейные волны в грунтах и трещиноватых горных породах// ФТПРПИ.-1988.- № 6.-С. 35-37.

193. Боксерман A.A., Шалимов Б.В. О циклическом воздействии на пласты с двойной пористостью при вытеснении нефти водой// Изв. АН СССР, МЖГ.- 1967.-№2.-С. 264.

194. Иктисанов В.А. Определение фильтрационных параметров пластов и реологических свойств дисперсных систем при разработке нефтяных месторождений. -М.: ОАО ВНИИОЭНГ, 2001212 с.

195. Фархуллин Р.Г. Комплекс промысловых исследований по контролю за выработкой запасов нефти.- Казань: ТАТПОЛИГРАФЪ, 2002.- 304с.

196. Гидродинамические исследования скважин и методы обработки результатов измерений/ Хисамов P.C., Сулейманов Э.И., Фархуллин Р.Г., Никашев O.A., Губайдуллин A.A., Ишкаев Р.К., Хусаинов В.М.-М.: ОАО ВНИИОЭНГ, 1999.-227с.

197. Овчинников M.H. Интерпретация результатов исследований пластов методом фильтрационных волн давления. -Казань: Новое знание, 2003.- 84 с.

198. Фазлыев Р.Т. Площадное заводнение нефтяных месторождений. — М.: Недра, 1979.-256с.

199. Овчинников М.Н., Шакиров A.B. Некоторые вопросы интерпретации результатов метода кривых восстановления давления.- Казань, 1998.-9с.- Деп. В ВИНИТИ 01.06.98, №1699 В98.

200. Овчинников М.Н. Об одном методе идентификации моделей фильтрации //Известия вузов. Нефть и газ.- 2002.- №4.- С.22-25.

201. Grossman A. Morlet //J. SIAM.- 1984.-№ 15.- 723р.

202. Daubechies I. Ten Lectures on Wavelets// SIAM, Phil.- 1991.

203. Астафьева H.M. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук.- 1996.-Т.166, №11.- С.1145-1170.

204. Щелкачев В.Н. Важнейшие принципы нефтеразработки. 75 лет опыта,-М.: изд. РГУ, 2004.- 608с.

205. Сургучев МЛ. Методы контроля и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений.- М.:, Недра, 1968.- 300с.

206. Кричлоу Г.Б. Современная разработка нефтяных месторождений. Проблемы моделирования /Пер. с англ.- М.:Недра, 1979.- 303с.

207. Управление разработкой нефтяных месторождений/ Под ред. профессора Меерова.- М.: Недра, 1983.- 310с.

208. Проблемы теории фильтрации и механика процессов повышения нефтеотдачи/Ред. П.Я. Кочиной. -М.: Наука, 1987.- 217с.

209. Закиров С.Н., Лапук Б.Б. Проектирование и разработка газовых месторождений. -М.: Недра, 1974.- 373с.

210. Лысенко В.Д. Инновационная разработка нефтяных месторождений.-М.: Недра, 2000.-516с.

211. Геология, разработка и эксплуатация Ромашкинского нефтяного месторождения/ Муслимов Р.Х., Шавалиев A.M., Хисамов Р.Б., Юсупов И.Г.- М.: ВНИИОЭНГ, 1995.1. Т.1.- 401с.1. Т.2.- 286с.

212. Многомерная и многокомпонентная фильтрация/ Закиров С.Н., Сомов Б.Е., Гордон В.Я. и др.- М.: Недра, 1988.- 335с.

213. Фаткуллин А.Х., Мусин М.М. Численное решение задач фильтрации двухфазной неньютоновской жидкости. НТС по добычи нефти ВНИИ.-М.: Недра, 1971.- Т. 42.-С.57-65.

214. Вахитов Г.Г. Разностные методы решения задач разработки нефтяных месторождений. -Л.: Недра, 1970.

215. Чекалин А.Н. Численные решения задач фильтрации в водонефтяных пластах.- Казань: изд.- во Казан, ун-та, 1982.- 208с.

216. Чекалин А.Н. Кудрявцев Г.В. Михайлов В.В. Исследование двух и трехкомпонентной фильтрации в нефтяных пластах.- Казань: изд - во Казан, ун-та, 1990.- 147с.

217. Голубев Г.В. Данилаев П.Г. Определение гидропроводности однородных нефтяных пластов нелокальными методами. -Казань : изд -во Казан, ун-та, 1978.- 167с.

218. Данилов В.Л., Кац P.M. Гидродинамические расчеты взаимного вытеснения жидкостей в пористой среде. -М.: Недра, 1980.- 264с.

219. Определение фильтрационных параметров пласта по данным нестационарного притока жидкости / Хайруллин М.К., Басниев К.С.,

220. Муслимов Р.Х., Фархуллин Р.Г., Хисамов P.C. // Тр. 12-го симп. Повышение нефтеотдачи пластов, Казань, 2003.- С.495-501.

221. Чекалюк Э.Б. Тепловые методы повышения отдачи нефтяных залежей. -Киев: Наукова думка, 1979.- 256с.

222. Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта.- М.: Недра, 1985.-238с.

223. Термозаводнение нефтяных месторождений/ Под ред. Пудовкина М.А.Казань: изд-во Казан, ун-та, 1971.- 168с.

224. Непримеров H.H., Пудовкин М.А., Марков А.И. Особенности теплового поля нефтяного месторождения.- Казань: изд- во Казан, унта, 1968.- 164с.

225. Непримеров H.H. Трехмерный анализ нефтеотдачи охлажденных пластов. Изд-во КГУ, Казань, 1978.- 216 с.

226. Совершенствование методов аналитических исследований и построение карт температурных полей при заводнении / Хисамов P.C., Хисамутдинов А.И., Тазиев М.З., Халимов Р.Х., Мукминов Ф.Х., Хабибуллин И.Т. // Нефтяное хозяйство.- 2001.- №8.-С.64-66.

227. Овчинников М.Н. Дифференциальный геолого-промысловый анализ, постоянно действующая модель и технологическая схема разработки месторождений //Георесурсы.- 2001.- №1.-С. 4-7.

228. Пат. 2099513 РФ. Способ выработки нефтяного пласта/Гаврилов А.Г., Непримеров H.H., Панарин А.Т., Штанин A.B.- 1993г.

229. Пат. 2166069 РФ. Способ разработки нефтяных месторождений в условиях заводнения/ Овчинников М.Н., Куштанова Г.Г.-заяв.28.04.2000; Зарег.27.04.2001; Опубл. 2000г, Бюл. № 12.-С.470.

230. Овчинников М.Н. Дифференцированный геолого-промысловый анализ состояния и расчет прогнозных вариантов разработки // Нефтяное хозяйство.-2003- № 8.-С.110-111.

231. М.Н.Овчинников, А.Т.Панарин, А.Н.Чекалин. Контроль геофизических и гидродинамических параметров пластов как элемент управления заводнением нефтяных месторождений // НТВ Каротажник.- 2000.-№61.-С.62-66.

232. Разработка нефтяного месторождения как комплексная междисциплинарная технология / Овчинников М.Н., Гаврилов А.Г., Непримеров H.H., Штанин A.B. // Наукоемкие технологии. -2004.- Т.5, №4.- с. 20-26.

Информация о работе

Овчинников, Марат Николаевич
доктора физико-математических наук
Казань, 2004
ВАК 25.00.29

Диссертация

Реологические модели и эволюция физических полей в подземной гидросфере - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы