В настоящем пособии представлены принципиально новые математические модели, созданные на базе современных математических теорий. Изложены принципы построения перколяционных моделей процессов переноса в неоднородных пористых средах и способы преодоления неопределенности путем создания моделей нечеткого выбора. Дан целый ряд примеров применения указанных моделей для решения актуальных задач нефтегазовой и подземной гидромеханики, а также проблем разработки месторождений углеводородного сырья и его транспорта. Для студентов, обучающихся по направлению 130500 (650700) «Нефтегазовое дело» (специальности: 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 090700 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», 090800 «Бурение нефтяных и газовых скважин»), а также целого ряда смежных специальностей – 070600 «Физические процессы нефтегазового производства», 080400 «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», 080500 «Геология нефти и газа», 320700 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 010200 «Прикладная математика», магистрантов и аспирантов, преподавателей, широкого круга инженеров и научных работников. Издание подготовлено на кафедре нефтегазовой и подземной гидромеханики РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина на базе курсов лекций, читаемых авторами в последние годы.

В монографии рассмотрены вопросы течения пластовых и применяемых в нефтедобыче гетерогенных систем в однородных и неоднородных пористых средах. Приведены экспериментальные и теоретические исследования фильтрации полимерных растворов, нефтяных дисперсных систем и газированных жидкостей в докритической области. Предложен механизм наблюдаемых явлений, модели стационарной и нестационарной фильтрации гетерогенных систем, дано сравнение результатов моделирования с экспериментом и промысловыми данными. Подробно описано образование докритических нанопузырьков-зародышей в газозожидкостных смесях, сопутствующий эффект проскальзывания, условия его возникновения и влияние на процесс псевдоожижения и фильтрации газированных ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Приведены исследования образования фрактальных структур и течения фрактально-неоднородных систем, а также фильтрации во фрактально-неоднородных пористых средах. Рассмотрены волновые процессы при вибровоздействии на пластовые системы, а также вопросы применения вейвлет преобразования для решения задач подземной гидродинамики. Книга предназначена научным работникам, инженерам-нефтяникам, аспирантам и студентам соответствующих вузов.

Приведен обзор работ авторов с сотрудниками [1-20 и др.], посвященных проблемам природы процессов массопереноса через интерфейсы в твердых телах и биологические мембраны. Сделано заключение, что в основе распространения транспортных потоков лежат структурно-фазовые переходы наноструктурных состояний на границах раздела в гетерогенных средах.

Рассмотрены теплофизические и физико-химические процессы, происходящие при тепловом воздействии на нефтенасыщенные пласты. Описаны источники и способы нагрева продуктивных горизонтов, технология ввода в пласт теплоносителя. Дана методика расчета потерь тепла. Приведено описание внутрискважинного и промыслового оборудования для термического воздействия на пласт. Рассмотрены конкретные примеры проведения работ по повышению нефтеотдачи термическими методами. Для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием разработки нефтяных месторождений и добычей нефти.

В сборнике излагаются результаты теоретических исследований относящихся к проблемам фильтрации при различных системах разработки месторождений. Излагаются вопросы связанные с одно и многофазной фильтрацией. Изучается влияние зональной и послойной неоднородности пласта на показатели разработки месторождения. Рассматриваются задачи связанные с закачкой теплоносителей и химреагентов в пласт, а также с идентификацией его параметров. При решении представленных задач широко используются численные методы с реализацией на ЭВМ. Сборник рассчитан на сотрудников научно-исследовательских учреждений, а также на инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разработки нефтяных месторождений.

Сборник содержит результаты экспериментальных и расчетно-теоретических исследований в области разработки глубинных теплогенераторов, предназначенных для повышения нефтеотдачи пластов. Работы выполнены в различных исследовательских лабораториях страны и были представлены на общесоюзном научном семинаре по проблеме "Разработка новых методов и средств повышения нефтеотдачи", состоявшемся в Институте высоких температур АН СССР в феврале 1982 г.

Рассмотрены особенности добычи тяжелых и высоковязких нефтей и методы увеличения нефтеотдачи залежей, содержащих такие нефти. Впервые показано, что неравновесные свойства, характерные для высоковязких и тяжелых нефтей, оказывают существенное влияние на показатели разработки и эксплуатации месторождений. Описаны методы определения этих свойств по результатам лабораторных и промысловых исследований, а также гидродинамические методы исследования скважин, добывающих тяжелые нефти. Для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием разработки месторождений тяжелых и высоковязких нефтей и их добыче.

На основе исследований авторов и анализа литературных данных экспериментально обнаружен и теоретически обоснован мезоскопический эффект «шахматного» распределения нормальных и касательных напряжений на интерфейсе разнородных сред в полях внешних воздействий. Данный мезоэффект возникает при сопряжении самых различных сред независимо от их агрегатного состояния (твердое тело — жидкость — газ) и обусловливает развитие нелинейных волновых процессов массопереноса различного типа. Делается заключение о важной роли обнаруженного эффекта в многочисленных явлениях природы, различных областях науки и техники.

В сборнике содержатся результаты теоретических и экспериментальных исследований в области нелинейной стационарной и релаксационной нестационарной фильтрации. Книга рассчитана на сотрудников научно-исследовательских учреждений, а также на инженерно-технических работников, занимающихся вопросами нефтедобычи.