О сшивании аналитического и численного решений задачи на виртуальной границе с доминированием геометрии течения в ограниченной области

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучается следующая обратная задача для уравнения в частных производных: найти геометрический параметр области нестационарной задачи, который соответствует численному. Важной особенностью является то, что интересующий нас блок дискретизации содержит источник (трещины), генерирующий поток в пористой среде. С индустриальной точки зрения мы строим аппарат для сшивания численно найденного давления в резервуаре с аналитическим. Наша цель состоит в том, чтобы получить значение функции давления на трещине (или вблизи трещины) в зависимости от расстояния между множественными трещинами (ср. [14]). Для этого мы обобщаем вероятностный метод Эйнштейна (см. [5]) для броуновского движения для изучения транспорта жидкостей в пористой среде. Мы обобщаем парадигму Эйнштейна, связывая средние изменения плотности жидкости со скоростью жидкости, и выводим уравнение анизотропной диффузии в недивергентной форме, которое содержит член конвекции. Затем мы применяем закон Дарси и основные законы для потока сжимаемой жидкости и получаем нелинейные уравнения в частных производных для функции плотности. Мы используем преобразование Бернштейна для сведения исходной нелинейной задачи к линейной. Используемый метод позволяет использовать аналитическое решение стационарного состояния для интерпретации численно найденного давления на трещине, зависящего от времени, учитывающей одномерную геометрию потока в направлении «длинной» трещины.

Об авторах

А. И. Ибрагимов

Texas Tech University; Институт проблем нефти и газа РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilya1sergey@gmail.com
Lubbock, USA; Москва, Россия

Е. М. Варфоломеев

Российский университет дружбы народов

Email: varfolomeev-em@rudn.ru
Москва, Россия

Э. С. Закиров

Институт проблем нефти и газа РАН

Email: ezakirov@ogri.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Aronson D.G. The porous medium equation// В сб.: «Nonlinear Diffusion Problems».- Berlin-Heidelberg: Springer, 1986.- С. 1-46.
  2. Aulisa E., Bloshanskaya L., Ibragimov A. Well productivity index for compressible fluids and gases// Evol. Equ. Control Theory.-2016.- 5, № 1.- C. 1-36.
  3. Dake L.P. Fundamentals of Reservoir Engineering.- Amsterdam-London-New York-Tokyo: Elsevier, 1985.
  4. Ding Y., Renard G., Weill L. Representation of wells in numerical reservoir simulation// SPE Reservoir Eval. Engrg.-1998.-1, № 1.- C. 18-23.
  5. A. Einstein Uber die von der molekularkinetischen theorie der warme geforderte bewegung von in ruhenden flussigkeiten suspendierten teilchen// Ann. Phys. Leipzig.-1905.- 322.- C. 549-560.
  6. L. Hoang, A. Ibragimov A class of anisotropic diffusion-transport equations in non-divergence form// ArXiv. -2025.-2503.03089.
  7. Ibragimov A., Khalmanova D., Valko P.P., Walton J.R. On a mathematical model of the productivity index of a well from reservoir engineering// SIAM J. Appl. Math.- 2005.- 65.-C. 1952-1980.
  8. A. Ibragimov, Z. Sobol, I. Hevage Einstein’s model of "the movement of small particles in a stationary liquid"revisited: finite propagation speed// Turkish J. Math. - 2023.- 47, № 3.-C. 934-948.
  9. A. Ibraguimov, E. Zakirov, I. Indrupskiy, D. Anikeev Fundamentals in Peaceman model for well-block radius for non-linear flows near well// Appl. Comput. Math.- 2024.- 23, № 1.- C. 53-69.
  10. Landau L.D., Lifshitz E.M. Fluid Mechanics.- Oxford: Pergamon Press, 1987.
  11. W. Liu, Ch. Liu, Ya. Duan, X. Yan, Yu. Sun, H. Sun Fracture spacing optimization method for multi-stage fractured horizontal wells in shale oil reservoir based on dynamic production data analysis// Energies.- 2023.-16, № 24.-7922.
  12. Naz R., Alsaedi A., Hayat T. Flow of fourth grade fluid in a porous medium// Appl. Comput. Math.- 2015.-14, № 2.- C. 125-140.
  13. Peaceman D.W. Interpretation of well-block pressures in numerical reservoir simulation// Soc. Petr. Engrg. J.- 1978.- 18, № 3.-C. 183-194.
  14. Peaceman D.W. Interpretation of well-block pressures in numerical reservoir simulation with nonsquare grid blocks and anisotropic permeability// Soc. Petr. Engrg. J.- 1983.- 23, № 3.- C. 531-543.
  15. Peaceman D.W. Representation of a horizontal well in numerical reservoir simulation// SPE Adv. Tech. Ser.- 1993.- 1, № 1.- С. 7-16.
  16. Rubin Y. Transport in heterogeneous porous media: Prediction uncertainty// Water Resources Res.- 1991.-27, № 7.- C. 1723-1738.
  17. Skorokhod A. Basic principles and applications of probability theory.-Berlin-Heidelberg: Springer, 2005.
  18. Wang F., Landau D.P. Efficient, multiple-range random walk algorithm to calculate the density of states// Phys. Rev. Lett. - 2001.- 86, № 10.- C. 2050-2053.
  19. U. Zimmermann, H. Schneider, L.H. Wegner, A. Haase Water ascent in tall trees: does evolution of land plants rely on a highly metastable state?// New Phytologist.-2004.- 162.-C. 575-615.
  20. Eclipse Reference Manual, 96A Release.-Schlumberger: GeoQuest, 1996.
  21. STARS user’s guide, version 2015.- Calgary: Computer Modeling Group, 2015.
  22. tNavigator User Manual, 21.1 Release.- RFD, 2021.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).