Поросетевое моделирование процесса вытеснения нефти из микрофлюидного чипа водными растворами, модифицированными различными добавками : научное издание
Библиографическое описание:Поросетевое моделирование процесса вытеснения нефти из микрофлюидного чипа водными растворами, модифицированными различными добавками : научное издание / С. А. Филимонов, А. В. Минаков, Д. В. Гузей. - Текст : непосредственный // Автоматизация и информатизация ТЭК. - 2025. - №5. - С. 51-57. - Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-79-30022, https://rscf.ru/project/23-79-30022/. - ISSN 2782-604X.
Аннотация:В статье численно исследуется влияние на процесс вытеснения нефти из микрофлюидного чипа применения различных добавок, которые модифицируют физические свойства вытесняющей жидкости. Для моделирования используется хорошо зарекомендовавший себя поросетевой подход. Распространение модифицирующей добавки по вытесняющей жидкости моделируется как перенос пассивной примеси. Таким образом, концентрация добавки и, как следствие, распределение физических свойств по вытесняющей жидкости являются неравномерными. Для моделирования этого процесса была разработана уникальная математическая поросетевая модель конвективно-диффузионного переноса пассивной компоненты по сети с подавлением численной диффузии. В статье рассматриваются три вида модифицирующих добавок: ПАВ AES изменяет коэффициент поверхностного натяжения, акриловый полимер Полифлок А2020 модифицирует вязкость вытесняющей жидкости, наночастицы оксида кремния (SiO<sub>2</sub>) изменяют значение контактного угла на границе вода-нефть-порода. Результаты исследования показали, что все три добавки повышают количество извлеченной в процессе довытеснения нефти, но в случае модификации вязкости существенно увеличивается перепад давления в микрочипе.
The authors of the article numerically study the effect of various additives modifying the physical properties of the fluid being displaced on the process of oil displacement from a microfluidic chip. A well-proven pore-network approach is used for modeling. The propagation of the modifying additive in the displacing fluid was modeled as the transfer of a passive impurity. Thus, the concentration of the additive and, as a consequence, the distribution of physical properties in the displacing fluid is not uniform. To model this process, a unique mathematical pore-network model of convective-diffusion transfer of a passive component over a network with suppression of numerical diffusion was developed. Three types of modifying additives are considered in the article. AES surfactant changes the surface tension coefficient, acrylic polymer Polyfloc A2020 modifies the viscosity of the displacing fluid, and silicon oxide nanoparticles (SiO<sub>2</sub>) change the contact angle value at the water-oil-rock interface. The results of the study showed that all three additives increase the amount of oil recovered during the post-displacement process, but in the case of viscosity modification, the pressure drop in the microchip increased significantly.
