ИСТИНА

Формирование трещины гидроразрыва в нефтесодержащем пласте является одним из способов эффективного повышения нефтеотдачи скважины. Для повышения эффективности операции гидроразрыва необходимо проводить предсказательное моделирование как формирования трещины, так и ее последующей очистки от жидкости гидроразрыва и введения в эксплуатацию. Роль вычислительного моделирования в данной технологии трудно переоценить, поскольку трещина гидроразрыва — один из немногих технологических объектов, который не может быть подвергнут визуальному осмотру перед введением в эксплуатацию. Несмотря на большое количество работ по гидроразрыву пласта, проблема распространения, ветвления и взаимодействия трещины с препятствиями различной формы очень сложна и включает в себя множество параметров и эффектов. Разработка математических и численных моделей, позволяющих при минимуме данных получить достоверный прогноз по распространению трещины в пласте, является актуальной и перспективной задачей.

The creation of a fracture in an oil-bearing formation is one of the ways to effectively enhance the oil recovery. To increase the efficiency of hydraulic fracturing, it is necessary to perform predictive modeling of fracture formation, cleaning and commissioning. In this technology the role of computational modeling is very important, because the fracture is the technological object, which can not be visually inspected before commissioning. Despite the large number of works on hydraulic fracturing, the problem of fracture propagation, branching and interaction with natural cracks is very complex and involves many parameters and effects. The development of mathematical and numerical models, which allow to obtaine a reliable information for the fracture propagation using minimum of data is an actual and perspective problem.

1. Разработать математическую и физическую модели распространения трещины гидроразрыва в пористой среде. 2. Разработать математическую и физическую модели фильтрации жидкости гидроразрыва в трещине с учетом потерь через проницаемые стенки в пласт. 3. Разработать модель поведения трещины при взаимодействии с препятствиями различной формы на основе аналитических решений. 4. Создать двухмерный численный код для моделирования распространения и взаимодействия трещины гидроразрыва с препятствиями различной формы. 5. Создать трехмерный численный код для моделирования распространения и взаимодействия трещины гидроразрыва с препятствиями различной формы. 6. Произвести тестирование двух- и трехмерного кода для моделирования распространения и взаимодействия трещины гидроразрыва с препятствиями различной формы. 7. Разработать верификационный базис двух- и трехмерных модельных задач, имеющих точные решения. 8. Произвести верификацию разработанных программ путем сравнения расчетов с известными точными решениями модельных задач. 9. Описать архитектуры сегментов суперЭВМ, ориентированных на решение данной задачи. 10. Произвести балансировку производительности различных сегментов суперЭВМ для данной задачи. 11. Создать валидационный базис, содержащий данные физических экспериментов, допускающий возможность сравнения данных экспериментов с результатами работы теоретической модели. 12. Разработать механизмы настройки и коррекции физической и вычислительной моделей при поступлении новых экспериментальных данных.

У коллектива имеется достаточный научный и технический задел для решения поставленных в данном проекте задач. Коллективом решены следующие задачи по данной тематике: 1) Рост трещины гидроразрыва в однородном нефтесодержащем пласте 2) Взаимодействие статической трещины гидроразрыва, находящейся под постоянным давлением жидкости, с природным разломом 3) Рост трещины гидроразрыва в нефтесодержащем пласте с природным разломом 4) Автомодельное решение задачи формирования трещины гидроразрыва в пористой среде 5) Рост трещины гидроразрыва под напором неньютоновской жидкости в пористом пласте Научные и практические результаты, полученные коллективом, опубликованы, представлялись и получили одобрение специалистов на российских и международных научно-технических конференциях, семинарах и выставках. Публикации коллектива (5 основных): 1) А. В. Акулич , А. В. Звягин Взаимодействие трещины гидроразрыва с естественной трещиной // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. — 2008. — № 3. — С. 104–112. 2) А. В. Акулич , А. В. Звягин Численное моделирование распространения трещины гидроразрыва // Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика. — 2008. — № 1. — С. 43–49. 3) D.A. Churpacov, A.V. Akulich, E.Siebrits, M. Thiercelin. Fracture Propogation in a naturally fractured reservoir // SPE 128715-PP; SPE Oil&Gas India Conference and Exhibition, 20-22 January 2010, Mumbai, India 4) D.A. Churpacov, A.V. Akulich, E.Siebrits, M. Thiercelin Conditions of hydraulic fracture crossing through a natural fault // the 10th hydraulic fracturing Summit, 15-18 July 2010, Limassol, Cyprus 5) Д. А. Пестов, Н. Н. Смирнов, В. В. Тюренкова, А. В. Акулич Математическое моделирование задачи гидроразрыва пласта. Cборник тезисов Международной конференции «Математика и информационные технологии в нефтегазовом комплексе», посвящённой дню рождения великого русского математика академика П. Л. Чебышёва , Сургут, изд-во СурГУ, 2016, c. 78-79.