Нестационарная фильтрация потока «нефть-CO$_2$» в однородном пласте при различных термобарических условиях

Разработан экспериментальный стенд для исследования гидродинамики потока «нефть-сверхкритический СО$_2$» в однородной терригенной пористой среде при давлениях до 25 МПа и температурах до 473К. Экспериментальный стенд позволяет измерять растворимость диоксида углерода в нефти и нефти в диоксиде углерода в процессе нестационарной фильтрации системы «нефть-сверхкритический СО$_2$» в низкопроницаемой однородной пористой среде в динамическом режиме. Проведены исследования растворимости модельной маловязкой нефти при вытеснении ее из модели терригенного однородного нефтяного пласта, проведены исследования динамической вязкости жидкой субстанции «нефть-сверхкритический СО$_2$». На основании полученных экспериментальных данных по теплофизическим свойствам систем «нефть-сверхкритический СО$_2$» разработана математическая модель процесса нестационарной фильтрации потока «нефть-сверхкритический СО$_2$» в низкопроницаемой однородной пористой среде. Задача решалась численно методом конечных разностей. В процессе дискретизации использовалась схема неявная по давлению и явная по насыщенности (так называемый метод IMPES). А именно, на каждый момент времени рассчитывалось давление из системы линейных уравнений, при этом насыщенность бралась из предыдущего временного слоя. Затем насыщенность пересчитывалась явно с использованием найденных давлений. При дискретизации производной для соседних узлов берется проницаемость из узла, в котором давление больше (то есть использовалась схема «вверх по потоку»). Сходимость решения контролировалась проведением численных экспериментов на сгущающихся сетках. Разработанная математическая модель позволила рассчитать значения коэффициента вытеснения реальной нефти. Выявлены механизмы увеличения нефтеотдачи из проницаемых и низкопроницаемых пористых сред.