Экспериментальная и вычислительная микрофдюидика для изучения особенностей вытеснения нефти в пористых средах
Гарифуллин И.Ш.1, Фазлетдинов С.У.2,3, Питюк Ю.А.2, Батыршин Э.С.2
1Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
2ООО "РН-БашНИПИнефть" (ОГ ПАО НК "Роснефть"), Уфа, Россия
3Уфимский федеральный исследовательский центр РАН, Уфа, Россия
Email: GarifullinISh@yandex.ru
Поступила в редакцию: 22 января 2025 г.
В окончательной редакции: 30 июня 2025 г.
Принята к печати: 18 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 5 декабря 2025 г.
Представлен микрофлюидный подход для решения задач эффективного извлечения нефти из пористых сред. Основное внимание уделено методам увеличения нефтеотдачи с использованием поверхностно-активных веществ. Показаны преимущества предлагаемого метода с использованием микрофлюидных чипов по сравнению с традиционными фильтрационными экспериментами на керне. Предложен комбинированный экспериментальный и численный подход для оценки эффективности различных вытесняющих агентов. Рассмотрены возможности и ограничения свободных вычислительных пакетов для поросетевого моделирования. Проведено сравнение экспериментальных результатов с численным моделированием. Представлены экспериментальные результаты, показывающие влияние смачиваемости на эффективность вытеснения нефти. Продемонстрирована эффективность применения растворов поверхностно-активных веществ для снижения остаточной нефтенасыщенности. Представленный подход рассматривается как перспективный вариант проведения быстрого скрининга агентов воздействия на продуктивные пласты. Ключевые слова: методы увеличения нефтеотдачи, заводнение поверхностно-активными веществами, микроэмульсия, поросетевая модель, микрофлюидный чип.
- M. Fani, P. Pourafshary, P. Mostaghimi, N. Mosavat. Fuel, 315, 123225 (2022)
- H. Imuetinyan, A. Augustine, A. Gbadamosi, R. Junin. Arabian J. Geosci., 15 (3), 226 (2022)
- X. Deng, Sh. Patil, M.Sh. Kamal, M. Mahmoud, A. Sultan, T. Saikia. Energy Fuels, 36 (14), 7391 (2022)
- G. Cheraghian, S. Rostami, M. Afrand. Processes, 8 (9), 1073 (2020)
- X. Zhao, F. Zhan, G. Liao, W. Liu, X. Su, Y. Feng. J. Colloid Interface Sci., 620, 465 (2022)
- J. Pereira, A. Costa, N. Foios. Fuel, 134, 196 (2014)
- O. Massarweh, A.S. Abushaikha. Geoenergy Sci. Eng., 221, 211400 (2023)
- S. Gogoi, S.B. Gogoi. J. Petroleum Exploration Production Technol., 9, 2263 (2019)
- L. Hao, P. Cheng. Intern. J. Heat Mass Transfer, 53 (9), 1908 (2010)
- M. Pryazhnikov, A. Pryazhnikov, A. Skorobogatova, A. Minakov, Y. Ivleva. Micromachines, 14 (6), 1137 (2023)
- Д.И. Перепонов, А. Щербакова, В.В. Казаку, М.Э. Гаджиев, М.А. Тархов, Е.Д. Шилов, А.Н. Черемисин. Вестник нефтегазовой отрасли Казахстана, 5 (1), 57 (2023)
- M. Zhang, G. Ye, K.V. Breugel. Computational Mater. Sci., 68, 142 (2013)
- A.M. Tartakovsky, P. Meakin. Adv. Water Resources, 29 (10), 1464 (2006)
- Y. Zhu, P.J. Fox. J. Computational Phys., 182 (2), 622 (2002)
- A.Q. Raeini, B. Bijeljic, M. Blunt. Phys. Rev. E, 96, 013312 (2017)
- J. Gostick, M. Aghighi, J. Hinebaugh, Th.G. Tranter, M. Hoeh, H. Day, M.H. Sharqawy, B. Spellacy, A. Bazylak, A.D. Burns, W. Lehnert, A. Putz. Computing Sci. Eng., 18 (4), 60 (2016)
- Р.Н. Valvatne, М.J. Blunt. Water Resources Res., 40, W07406 (2004)
- И.Ш. Гарифуллин, О.А. Солнышкина, Э.С. Батыршин. Приборы и техника эксперимента, 5, 187 (2024)
- J. Van Nieuwkoop, G. Snoei. J. Сolloid Interface Sci., 103 (2), 400 (1985)
- H. Emami Meybodi, R. Kharrat, X. Wang. Transport in Porous Media, 89, 97 (2011)
- Hugin [сайт]. Panorama photo stitcher. URL: https://hugin.sourceforge.io
- W.S. Rasband. ImageJ Wiki [сайт]. URL: https://imagej.net/ij
- P.-E. O ren, S. Bakke, O.J. Arntzen. SPE J., 3, 324 (1998)
- W. Weibull. J. Appl. Mech., 18 (3), 293 (1951)
- N.R. Morrow. J. Can. Pet. Technol., 14, 1 (1975)
- T. Sottmann, C. Stubenrauch. Microemulsions: background, new concepts, applications, perspectives (Blackwell Publishing, Ltd, 2009), p. 1-47