Семинары

В среду, 19 октября 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Абдуллин Р.Ф., м.н.с., НГУ (Новосибирск)

Мельник О.Э., д.ф.-м.н., член-корр. РАН, зав лаб. НИИ механики МГУ

Головин С.В., д.ф.-м.н., г.н.с. ИГиЛ СО РАН, г.н.с. НОЦ "Газпромнефть - НГУ"

"Моделирование подъема кислых водонасыщенных магм в дайках"

Образование даек (вулканических трещин) являются одним из основных способов подъема магмы в земной коре из магматических камер (очагов). Динамика подъема магмы зависит от многих факторов, таких как состав магмы, ее водонасыщенность и температура, мощность и глубина залегания очага, свойств окружающих пород, их плотности и напряженного состояния. Физическая постановка данной задачи связанна с описанием течения многофазной жидкости внутри дайки, упругой реакцией стенок трещины и разрушением породы на фронте трещины. При этом необходимо учитывать и тепловые эффекты, такие как перенос тепла при подъеме горячей магмы из очага, ее остывание за счет теплообмена с окружающей породой, вязкая диссипация энергии, работа сил давления, а также выделение энергии в виде скрытой теплоты кристаллизации. Компьютерное моделирование комбинации этих физических эффектов представляет собой комплексную сложную математическую задачу.

В данной работе представлена математическая модель для оценки скорости подъема и физических параметров магмы внутри дайки, основанная на решении сопряженной задачи о динамике плоской вертикальной трещины гидроразрыва породы и транспорта магмы в ней. Течение сжимаемой магмы внутри дайки считается ламинарным и описывается многофазной односкоростной моделью, в которой плотность и вязкость магмы зависит от давления, температуры, водонасыщенности и химического состава расплава. На основе численных экспериментов проведен анализ чувствительности динамики подъема дайки к параметрам модели.

В среду, 12 октября 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Солнышкина О.А., доцент кафедры прикладной физики Физико-технического института, с.н.с. Центра микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем

"Применение метода граничных элементов для моделирования однофазных течений и динамики деформируемых капель в микромоделях пористых сред"

Для прогнозирования поведения пластовых жидкостей в пористой среде и их исследования на макроуровне необходимо детальное изучение гидродинамических потоков в пористой среде в микромасштабе на уровне отдельных поровых пространств, принимая во внимание их структурные особенности. Моделирование медленных течений в сложных трёхмерных областях имеет значение также для микрогидродинамики при создании лабораторий-на-чипе, применяющихся, к примеру, для изучения многостадийных биохимических процессов, в которых одним из управляющих механизмов является перемешивание реагентов. Производство микроустройств также ставит ряд других актуальных индустриальных задач. Например, конструирование микротеплообменников.

Сложность и многопараметричность задач течений на микроуровне в областях с нетривиальной геометрией приводит к необходимости математического моделирования, основанного на решении классических уравнений механики и физики, разработке эффективных вычислительных подходов и проведении экспериментов, обеспечивающих связь моделей с реальностью. В рамках данной работы для моделирования однофазных течений и динамики смеси двух вязких жидкостей капельной структуры в стоксовом режиме используется трехмерный метод граничных элементов. Рассмотрены особенности ускорения численного подхода как с использованием алгоритмического ускорения (масштабируемый быстрый метод мультиполей), так и с применением гетерогенных вычислительных архитектур. Продемонстрированы возможности численного моделирования течений в микроканалах совместно с экспериментальным изучением с использованием микромоделей пористых сред различной конфигурации и технологий микрофлюидики.

В среду, 28 сентября 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Антонов А. Н., ИГиЛ СО РАН, м.н.с.

"Механика двухфазных гранулированных жидкостей"

Контроль за расходованием проппанта через перфорацию в стволе скважины важен в технологии гидроразрыва пласта. Это мотивирует разработку компьютерных моделей для течений суспензий частиц в канале с разветвлениями. В данной работе детально изучен пульсирующий процесс, когда закачка частиц чередуется с закачкой чистой жидкости, где фаза из частиц представлена в реологии вязкопластической жидкости Бингама.

В среду, 21 сентября 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Короткие доклады-отчеты студентов НОЦ Газпромнефть - НГУ по стажировке в ГПН, часть 2

1. Апанасенко Я.С. «Анализ чувствительности параметров для бассейнового моделирования»

Стажировка включала в себя работу по анализу данных по действующим проектам (ПБИКР Ямал, ЗападННГ). Так же были проанализированы калибровочные данные для бассейнового моделирования. За время стажировки была построена тренировочная 2D модель и тренировочная 3D модель в программном обеспечении TemisFlow для бассейнового моделирования. Был произведен анализ и визуализация полученных результатов. .

2. Кармушин С.Р. «Моделирование фильтрации геля ГРП в проппантной пачке»

В рамках стажировки проводилось моделирование трехмерного течения геля ГРП в проппантной пачке при помощи нелинейной гиперболической модели Максвелла с целью исследования реологии геля, а также понимания внутренней структуры течения в канале, заполненном проппантом. Нелинейные модели Максвелла вязкоупругих сред позволяют моделировать эффект сдвигового расслоения (shear banding), когда в течении неньютоновской жидкости возникает конечное число однонаправленных слоев, называемых еще линиями скольжения, которые отличаются скоростью сдвига. Это явление охватывает широкий класс течений, характеризующихся возникновением внутренних разрывов и, в конечном итоге, приводит к резкому уменьшению сопротивления при транспортировке вязкоупругих жидкостей в каналах и трубах. Результаты стажировки будут использованы как для дальнейших работ по совестному проекту Газпромнефть НТЦ и НГУ по исследованию жидкостей ГРП, так и для внесения актуальных значений параметров очистки трещин от геля в симуляторе ГРП.

3. Кушнарев Р.С. «Сравнение алгоритмов поверхностно согласованной коррекции амплитуд»

В данной работе проведенно сравнение результатов работы алгоритмов поверхностно- согласованной коррекции амплитуд выполненной в программе Geovetion по итерационному методу с алгоритмом факторной декомпозиции, который был реализован на языке python. Сравнение результатов проводилось на 3D данных которые включают в себя порядка 110 млн наблюдений и около 25000 источников и приемников. Для сравнения приведены временные разрезы до и после применения алгоритмов, Fx – спектры, и карты RMS – амплитуд по опорным горизонтам.

4. Язикова С.А. «Режимы пиролитических исследований. Интерпретация результатов пиролиза юрских образцов на территории ЯНАО и ХМАО»

Работа посвящена одному из наиболее популярных и информативных геохимических методов в нефтегазовой отрасли - пиролизу. Рассмотрены резервуарный (POPI, PAM, Reservoir) и стандартный (BulkRock) режимы пиролиза и принцип их выбора в зависимости от геолого-геохимических задач. Произведена интерпретация полученных результатов по нижне-, средне-, верхнеюрским образцам и построены диаграммы Ван Кревелена. Проведена сравнительная оценка нефтегазогенерационного потенциала пород на территории ХМАО и ЯНАО.

В среду, 25 мая 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Короткие доклады аспирантов НОЦ «Газпромнефть – НГУ» по выполнению работ над диссертациями:

Валов Александр — "Асимптотические решения задачи о полубесконечной трещине с учетом слоистости по сжимающим напряжениям"; Абдуллин Рустам — "Модель динамики роста магматической дайки"; Антонов Андрей — "Механика двухфазных гранулированных жидкостей"; Ярошевский Андрей — "Методы цифровой обработки сигнала для изучения локальной остановки частиц при экспериментальном моделировании течения суспензии в узком канале";

В среду, 18 мая 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Жуковская Елена Анатольевна, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий эексперт ООО «Газпромнефть НТЦ»

«Плитчатая отдельность в песчаниках: диагностика, распространенность, механизм формирования»

В докладе рассмотрена нетипичная для песчаных пород плитчатая отдельность, наблюдаемая повсеместно а разрезах Западной Сибири на разных стратиграфических уровнях. Показаны принципы диагностики такой отдельности, особенности распространения и парагенетические ассоциации. Обсуждаются возможные причины и механизмы формирования плитчастой отдельности, а также необходимое экспериментальное подтверждение физических процессов формирования.

В среду, 27 апреля 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Кричевский Владимир Маркович, руководитель отдела ГДИ Sofoil

«Моделирование авто-ГРП для решения обратных задач с помощью ГДИ»

В докладе рассмотрены проблемы классических ГДИ скважин с трещинами авто-ГРП, дана постановка задачи упрощенного динамического моделирования таких трещин. Приведены результаты расчётов динамики развития трещины, обсуждаютя проблемы и цели дальнейших исследований.

В среду, 23 марта 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Орлов Денис Михайлович, Директор по развитию в области интеллектуальных систем разработки месторождений углеводородов, Сколковский институт науки и технологий, ООО "Диджитал Петролеум"; Муравлева Екатерина Анатольевна. Эксперт по математическому моделированию, Сколковский институт науки и технологий, ООО "Диджитал Петролеум"

«Моделирование течений на масштабе пор для низкопроницаемых пород»

Технологии цифрового керна (ЦК) наряду с комплексом лабораторных исследований керна являются стандартным инструментом характеризации пластовых систем. Несмотря на активную разработку алгоритмов и программного обеспечения для подхода ЦК, моделирование на масштабе пор для плотных коллекторов, обычно характеризующихся низкой многомасштабной пористостью, остается проблемой. Доклад посвящен разработке симулятора для расчета микротечений в поровых пространствах образцов горных пород для определения их макроскопических свойств (коэффициентов абсолютной проницаемости) и особенностей процессов вытеснения на микроуровне. Представлены результаты моделирования однофазных и двухфазных течений, сравнение с коммерческими и академическими симуляторами.

В среду, 16 марта 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Турунтаев Сергей Борисович, директор ИДГ РАН

«Разрушение пористых тел при резком падении давления»

В работах С.А. Христиановича и других было показано, что разрушение породы может происходить при быстром падении давления на некоторой границе породы (трещины, скважине). Разрыв пласта, связанный с быстрым сбросом порового давления, распространяется как некоторая “волна разрушения”. Лабораторные эксперименты позволяют оценить основные характеристики явлений и оценить условия для разрушения пласта. Данные о процессе разрушения пласта были получены нами в двух сериях экспериментов: 1) с помощью прозрачной цилиндрической установки с использованием слабосвязных пористых образцов, изготовленных из песка, смоченного глицерином; 2) с помощью пресс-формы и образцов из пористого искусственного материала. В экспериментах образцы насыщались газом или жидкостью, либо частично сжатым газом, а частично - жидкостью. Получены зависимости максимальной глубины образования трещин и среднего расстояния между трещинами от скорости сброса давления. Было обнаружено, что количество трещин и глубина последней трещины растут со скоростью падения давления, в то время как расстояние между трещинами уменьшается. Изучено влияние наличия газа на процесс разрушения, а также рост проницаемости образцов, насыщенных только жидкостью, при отсутствии образования макротрещин.

В среду, 09 марта 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Орлов Денис Михайлович, директор по развитию в области интеллектуальных систем разработки месторождений углеводородов, Сколковский институт науки и технологий, ООО "Диджитал Петролеум"; Муравлева Екатерина Анатольевна, эксперт по математическому моделированию, Сколковский институт науки и технологий, ООО "Диджитал Петролеум".

«Подходы по моделированию течений на многомасштабных цифровых моделях керна»

Технологии цифрового керна (ЦК) наряду с комплексом лабораторных исследований керна являются стандартным инструментом характеризации пластовых систем. Тем не менее, область применимости ЦК для получения информации о фильтрационно-емкостных характеристиках пород ограничивается высокопроницаемыми коллекторами относительно простого строения (хорошо отсортированные песчаники с распределением пор по размеру в микронном диапазоне). Применение ЦК для коллекторов более сложного строения имеет ряд осложнений: необходим более глубокий учет мультиминерального строения скелета и цемента пород; необходим учет в единой модели разномасштабного порового пространства при сохранении ее достаточно большого физического размера (1-10 мм); необходимо иметь инструмент расчета течений в цифровых моделях, учитывающих вышеизложенные особенности. В докладе рассматривается вопрос разработки новых методов построения цифровых моделей керна с учетом разномасштабного порового пространства и различного минерального состава поверхности пор, а также поиск новых подходов к моделированию течений в таких моделях.

В среду, 02 марта 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

А.А Дучков (ИНГГ СО РАН, НГУ), К.Э. Купер (ИЯФ СО РАН)

"Перспективы использования источника синхротронного излучения СКИФ в петрофизике и цифровом моделировании керна"

В настоящее время в новосибирском научном центре строится установка мегасайенс - источник синхротронного излучения «СКИФ». Современные источники СИ позволяют существенно расширять возможности традиционных рентгеновских методик, а также проводить принципиально новые виды исследований. К таковым относятся томография структуры порового пространства с высоким разрешением, определение минералогического состава пород и типов насыщающих флюидов. Важным преимуществом СИ является большая скорость сканирования. Это позволяет исследовать быстрые динамические процессы, такие как многофазные течения в пористых средах с фазовыми переходами, изменение напряженного состояния и разрушение горных пород. При помощи СИ можно прямо наблюдать процессы, описываемые традиционно только по косвенным признакам, понять влияние динамических процессов на петрофизические свойства горной породы, а также предоставляют уникальные данные для валидации создаваемых алгоритмов цифрового моделирования керна.

В среду, 16 февраля 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Новиков Дмитрий Анатольевич (НОЦ "Газпромнефть - НГУ", ИНГГ СО РАН)

"Региональный прогноз перспектив захоронения углекислого газа на территории Российской Федерации"

Геологическое хранение CO2 в последние годы получило признание в качестве необходимого технологического подхода для обеспечения экологической устойчивости за счет сокращения выбросов парниковых газов. Действующие проекты улавливания и захоронения СO2 (carbon capture, utilisation and storage – CCUS) в России в настоящее время отсутствуют, однако накоплен богатый мировой опыт по этому направлению. Основная цель исследований – обоснование региональных гидрогеологических и геологических критериев для оценки перспективности территории РФ для захоронения СO2. На основе действующей международной и российской нормативной базы по вопросам организации захоронения углекислого газа, промышленных стоков, токсичных отходов, обустройству и мониторингу подземных газохранилищ предложены критерии регионального прогноза территории РФ с целью реализации проектов CCUS. Оценена территория РФ с точки зрения пригодности для длительного хранения СО2 в геологических структурах. Впервые выделены категории земель с высокими, средними, низкими перспективами и бесперспективные. Составлена карта перспектив реализации проектов CCUS на территории Российской Федерации по критериям регионального уровня масштаба 1: 2500 000 в виде проекта ArcGis.

В среду, 09 февраля 2022 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на MS-Teams.

Шелухин В.В. (ИГиЛ СО РАН)

"Роль вращения и формы частиц в течении суспензий"

Предложен вывод термодинамически согласованных уравнений жидкости Коссера- Бингама. На их основе установлены следующие эффекты, в которых важную роль играет вращение частиц. Учет вращения частиц приводит к большему скважинному давлению при выносе шлама. Установлен эффект Serge-Silberberg. Объяснен эффект центробежной седиментации. Исследован случай суспензий с нитеподобными частицами (rodlike particles). Установлено, что имеет место эффект сдвигового расслоения (shear banding), когда появляется конечное число слоев, двигающихся в одном горизонтальном направлении и отличающиеся скоростью сдвига. Кроме того, такое расслоение неустойчивое: число слоев может со временем увеличиваться. В некоторых слоях ориентация частиц более или менее одинаковая, что согласуется с известным фазовым переходом из изотропного в нематическое состояние. Важный результат – горизонтальные осцилляции скорости потока, не исчезающие со временем даже при неизменном перепаде давления. К этому можно добавить и временную осцилляцию кажущийся вязкости. Установлено еще одно свойство кажущейся вязкости, состоящее в том, что она демонстрирует вязкопластическое поведение (shear thinning) в зависимости от скорости сдвига. Показано, что разработанная модель допускает и гистерезисные режимы течения в плоскости переменных перепад давления-полный расход. Этот результат согласуется с данными о работе нефтепроводов, показывающих, что при выходе на заданный режим течения потери давления на трение зависят от предыстории работы компрессоров.

В среду, 22 декабря 2021 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Короткие доклады аспирантов НОЦ Газпромнефть - НГУ по выполнению работ над диссертациями

1. Валов Александр — Термопороупругая модель разрушения цементной оболочки обсаженного ствола скважины;

2. Абдуллин Рустам — Математическое моделирование распространения вулканических даек под действием нагнетаемой магмы и сил плавучести;

3. Антонов Андрей — Механика двухфазных гранулированных жидкостей;

4. Ярошевский Андрей — Экспериментальное изучение образования перемычек из частиц при течении в ячейке Хеле-Шоу;

В среду, 15 декабря 2021 г., в 17:30 по Новосибирску (в 13:30 по Москве) состоится заседание совместного семинара "Газпромнефть НТЦ" (г. Санкт-Петербург) и Новосибирского госуниверситета "Моделирование в нефтяном инжиниринге" под руководством д.ф.-м.н. С.В. Головина.

Ссылка на skype-собрание.

Никитенков Алексей Николаевич (Томский политехнический университет)

"Моделирование физико-химических и геомиграционных процессов в программном комплексе HydroGeo"

Будут рассмотрены методологическая основа, а также подходы к реализации математического моделирования физико-химических взаимодействий в системе вода-газ-горная порода средствами программного комплекса HydroGeo, позволяющего осуществлять: ∙ научные и прикладные расчеты по составу природных водных растворов, включая пересчёты результатов химического анализа вод с учётом pH, Eh, форм миграции, смешения, испарения и взаимодействия с минералами пород в реальном времени и РТ-условиях; ∙ научные и прикладные расчеты по составу, газонасыщенности и свойствам свободных и водорастворенных газов и моделирование водно-газовых равновесий (эвазии/инвазии при изменении РТ-условий); ∙ 1, 2 и 3D сеточное численное моделирование геомиграции.

В среду, 08