Численное моделирование динамики температуры и диэлектрических параметров нефтематеринской породы при СВЧ-нагреве
Автор: Усманов Б.А., Зиннатуллин Р.Р., Мусин А.А.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Математическое моделирование. Численный эксперимент
Статья в выпуске: 6 т.16, 2023 года.
Бесплатный доступ
Приведены результаты физического и математического моделирования распределения температуры в образце нефтематеринской породы при одностороннем микроволновом облучении. Разработан и протестирован метод косвенного определения зависимости диэлектрических свой- ств образца от температуры по экспериментальным данным температурной динамики во время электромагнитного нагрева. Метод заключается в решении обратной задачи для установления температурной зависимости коэффициента поглощения электромагнитной волны, который зависит от диэлектрических свойств. Было создано две вариации модели. В одной из них коэффициент поглощения считался постоянным и однородным, а его значение было получено валидацией модели экспериментальными данными. Во второй имел место учёт зависимости коэффициента поглощения от температуры, математическая форма которой была определена решением обратной задачи. Сопоставление экспериментальных данных с результатами реализации этих моделей показало увеличение их количественной сходимости при применении разработанного метода.
Нефтематеринская порода, свч-нагрев, коэффициент поглощения электромагнитной волны, диэлектрические свойства
Короткий адрес: https://sciup.org/146282718
IDR: 146282718
Список литературы Численное моделирование динамики температуры и диэлектрических параметров нефтематеринской породы при СВЧ-нагреве
- Sahni A., Kumar M., Knapp R. B. Electromagnetic Heating Methods for Heavy Oil Reservoirs. Materials of2000 SPE/AAPG Western Regional Meeting held in Long Beach, California, 2000.
- Бушнев Д. А., Бурдельная Н. С., Деревесникова А. А. Off-line пиролиз керогена дома-никовых отложений Тимано-Печорского осадочного бассейна. Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2016, № 9-10 С. 3-7 [Bushnev D. A., Burdelnaya N. S., Derevesnikova A. A. Off-line pyrolysis of kerogen from the Domanic deposits of the Timan-Pechora sedimentary basin. Bulletin of the IG Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2016, No. 9-10 P. 3-7 (In Rus)]
- Winterfeld P. H. et al. Simulation of coupled thermal/hydrological/mechanical phenomena in porous media. Spe Journal, 2016, Т. 21, № . 03, P. 1041-1049.
- Lee K., Moridis G. J., Ehlig-Economides C.A. A Comprehensive Simulation Model of Kerogen Pyrolysis for the In-situ Upgrading of Oil Shales. SPE J, 2016, 21, 1612-1630.
- Мартемьянов С. М. Моделирование подземного нагрева горючих сланцев: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: Томск, 2013, 22 с. [Martemyanov S. M. Modeling of underground heating of oil shale: abstract of the dissertation for the degree of candidate of technical sciences: Tomsk, 2013, 22 p. (In Rus)]
- Савельев В. В., Саидбеков И. Ч., Сурков В. Г., Мракин А. Н., Головко А. К. Химический состав газообразных продуктов при термолизе органического вещества. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2016, № 6-3, С. 459-462.
- Zhu J., Yang Z., Li X., Qi S., Fang Q., Ding Y. The experimental study of microwave heating on the microstructure of oil shale samples. Energy Sci Eng, 2019, 7, 809-820.
- Менжулин М. Г., Соколова Н. В., Шишов А. Н. Наведенная трещиноватость, разупрочнение и разрушение скальных горных пород при СВЧ-нагреве. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2000, № 8. [Menzhulin M. G., Sokolova N. V., Shishov A. N. Induced fracturing, softening and destruction of rocky rocks during microwave heating. Mining Information and Analytical Bulletin, 2000, № 8. (In Rus)]
- Вороновский Ю. Д. и др. Разрушение крепких пород в массиве на основе комбинированных электрофизических способов. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 1999, № 3. [Voronovsky Yu.D. et al. Destruction of strong rocks in a massif based on combined electrophysical methods. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal), 1999, № 3. (In Rus)]
- Engin A. E., Tambawala A., Swaminathan M., Bhattacharya S., Pramanik P., Yamazaki K. Frequency-Dependent Dielectric Constant and Loss Tangent Characterization of Thin Dielectrics Using a Rapid Solver. Proceedings 57th Electronic Components and Technology Conference, Sparks, NV, USA, 2007, pp. 792-797.
- Ковалева Л. А., Зиннатуллин Р. Р., Валеев М. Д. [и др.] Лабораторные исследования нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотным электромагнитным полем. Нефтяное хозяйство, 2019, № 2, С. 82-85. [Kovaleva L. A., Zinnatullin R. R., Valeev M. D. et al. Laboratory investigations of the heating of high-viscosity oil in pipelines by a high frequency electromagnetic field. OIJ, 2019, № 2, pp. 82-85 (In Rus)]
- Zinnatullin R. R., Sultanguzhin R. F. Studying Dielectric Properties of Oil Shale. Journal of Physics. Conference Series. 1675. 012102.
- Davletbaev A. Yu., Kovaleva L. A., Nasyrov N. M. An investigation of the processes of heat and mass transfer in a multilayer medium under conditions of injection of a miscible agent with simultaneous electromagnetic stimulation. High Temperature, 2009, 47(4), 574-579.
- Бычков А. Ю., Калмыков Г. А., Бугаев И. А., Калмыков А. Г., Козлова Е. В. Экспериментальные исследования получения углеводородных флюидов из пород баженовской свиты при гидротермальном воздействии. Вестник Московского университета, 2015, № . 4, С. 34-39. [Bychkov A. Yu., Kalmykov G. A., Bugaev I. A., Kalmykov A. G., Kozlova E. V. Experimental studies of obtaining hydrocarbon fluids from rocks of the Bazhenov formation under hydrothermal impact. Bulletin of Moscow University, 2015, № 4, pp. 34-39. (In Rus)]
- Abernethy E. R. Production increase of heavy oils by electromagnetic heating. Journal of Canadian Petroleum Technology, 1976, vol. 15, issue 03, 91-97.
