ИММ КазНЦ РАН ИММ КазНЦ РАН
. .
Главная страница

Лаборатория математического моделирования процессов фильтрации

Никифоров А.И.

Заведующий лабораторией
Доктор физ.-мат. наук, профессор,
заслуженный деятель науки
Республики Татарстан
Никифоров Анатолий Иванович

тел. (843) 231-90-55, 292-74-90

Сотрудники лаборатории

Основные результаты

коэффициент извлечения нефти

Разработана модель переноса частиц различного размера двухфазным фильтрационным потоком. В модели учитывается, что в процессе фильтрации изменяется структура порового пространства из-за блокирования отдельных пор и осаждения частиц на стенки поровых каналов. Разработан эффективный параллельный численный алгоритм решения двумерных задач для многопроцессорной вычислительной системы МВС-1000/16К. На решении примеров показано, что неучет различия в распределении пор по размерам в разных пропластках может приводить к неверным результатам в предсказании затухания фильтрации и, как следствие, к неверному предсказанию коэффициента извлечения нефти.

Построены замыкающие соотношения для модели заводнения пресной водой глиносодержащего нефтяного пласта. При построении использована функция распределения пор по размерам. Разработан алгоритм решения задачи и смоделировано явление «запирания» пласта. Решены характерные задачи для различных условий набухания глинистого материала.

заводнение пласта

Разработана математическая модель воздействия на нефтяные пласты полимердисперсными системами. Теория согласуется с результатами эксперимента на насыпных моделях. Показано, что применение полимердисперсных систем приводит к повышению охвата пласта заводнением и вовлечению в разработку дополнительных запасов нефти, сопровождается падением обводненности продукции скважин и продляет время активной разработки месторождения с повышением коэффициента извлечения нефти. Наряду с положительными результатами воздействия выявлены режимы заводнения неоднородных пластов, приводящие к отрицательному конечному эффекту - к уменьшению конечного коэффициента нефтеотдачи сравнительно с обычным заводнением.

Построены замыкающие соотношения для математической модели двухфазной фильтрации, позволяющие вычислить изменения пористости и проницаемости в результате кислотного воздействия на пласт. Показано, что увеличение коэффициента извлечения нефти от кислотного воздействия на пласт может быть получено только за счет интенсификации добычи нефти.

Разработаны методы численного решения задач двухфазной фильтрации несмешивающихся несжимаемых жидкостей в переменных «давление-скорость-насыщенность» и «скорость-насыщенность». И в том, и в другом случае реализован метод контрольных объемов на разнесенной сетке с применением схемы WENO к уравнению для насыщенности.

Разработан алгоритм решения задачи идентификации тензоров коэффициентов проницаемостей неоднородного анизотропного трещиновато-пористого пласта на многопроцессорной вычислительной системе. Предложены новые методы и исследована производительность параллельных вычислений для фильтрации жидкости к скважинам со сложной траекторией ствола (вертикальным, наклонным, горизонтальным и др.).

Публикации

  1. Никифоров А.И., Никаньшин Д.П. Моделирование переноса твердых частиц фильтрационным потоком // ИФЖ, 1998. Т. 71. № 6. С. 971-975.
  2. Никифоров А.И., Никаньшин Д.П. Перенос частиц двухфазным фильтрационным потоком // Математическое моделирование, 1998. T. 10. № 6. - С. 42-52.
  3. Nikiphorov A.I., and Nikanshin D.P. Modelling of particle transport by two-phase filtration flow in oil reservoir // Congres ICMF'98", Lyon, France, 1998 (тезисы+труды на CD)
  4. Никаньшин Д.П. Никифоров А.И. Моделирование переноса частиц различного размера двухфазным фильтрационным потоком // ИФЖ, 2000. T. 73. № 3. С. 497-500.
  5. Никифоров А.И. О моделировании суффозии водоносных пластов // ИФЖ, 2000. T. 73. № 5. С. 979-985.
  6. Газизов А.А., Газизов А.Ш., Никифоров А.И. Об одном критерии эффективности разработки нефтяной залежи заводнением // Нефтяное хозяйство, 2001, №7. С. 42-43.
  7. Никифоров А.И., Анохин С.В., Тимошенко И.Е.. О моделировании вытеснения нефти водой из пластов с изменяющейся структурой порового пространства // Актуальные проблемы механики сплошной среды. К 10-летию ИММ КазНЦ РАН. Казань: Институт механики и машиностроения КазНЦ РАН, 2001. - С. 84-99.
  8. Отчет о деятельности РАН за 2000 год (практические разработки). Математическая модель заводнения нефтяных пластов с применением полимердисперсных систем.
  9. Газизов А.Ш., Никифоров А.И., Газизов А.А. Математическая модель вытеснения нефти водой с применением полимердисперсных систем. ИФЖ, 2002, т.75, №1. С. 91-94.
  10. Никифоров А.И., Анохин С.В. О моделировании вытеснения нефти водой с гелеобразующими добавками // Математическое моделирование, 2002, т.14, № 12, стр. 117-127.
  11. Никифоров А.И., Анохин С.В., Губайдуллин Д.А., Тимошенко И.Е., Газизов А.Ш. О моделировании некоторых технологий воздействия на нефтяные пласты // Повышение нефтеотдачи пластов. Освоение трудноизвлекаемых запасов нефти. Труды 12-го Европейского симпозиума "Повышение нефтеотдачи пластов". (Казань, 8-10 сентября 2003). - Казань, 2003, с.709-714.
  12. Никифоров А.И., Никаньшин Д.П. О моделировании вытеснения нефти водой из глиносодержащих пластов // Математическое моделирование, т.16, №4, 2004. - С.89-97.
  13. Никифоров А.И., Тимошенко И.Е. Об изменении функций распределения пор и частиц по размерам в процессе воздействия на нефтяные пласты полимердисперсными системами // Электронный журнал "Исследовано в России", 2004.- 115. С. 1232-1240.
  14. Закирова А.Р., Никифоров А.И. Моделирование движения двух несмешивающихся жидкостей в капилляре // Материалы Пятого Всероссийского семинара "Сеточные методы для краевых задач и приложения", посвященного 200-летию Казанского государственного университета (Казань 17-21 сентября 2004 г.). Казань: КГУ, 2004. С. 75-78.
  15. Никифоров А.И., Тимошенко И.Е., Газизов А.Ш. Газизов А.А. Формирование барьеров в неоднородных пластах при вытеснении нефти полимердисперсными системами // Известия ВУЗов. Нефть и газ, 2005. №1. С. 34-42.
  16. Никифоров А.И., Аганин И.А. Замыкающие соотношения модели двухфазного течения в глиносодержащих нефтяных пластах // Актуальные проблемы механики сплошной среды. К 15-летию ИММ КазНЦ РАН. Казань: КГУ, 2006. С.156-162.
  17. Садовников Р.В. Идентификация фильтрационных и ёмкостных параметров трещиновато-пористого пласта // Актуальные проблемы механики сплошной среды. К 15-летию ИММ КазНЦ РАН. Казань: КГУ, 2006. С.179-188.
  18. Садовников Р.В. Определение фильтрационно-ёмкостных параметров трещиновато-пористого пласта по результатам гидродинамических исследований скважин // Наука и технологии. Труды XXV Российской школы и XXXV Уральского семинара, посвящённого 60-летию Победы. Москва, 2005. С. 160-167.
  19. Анохин С.В., Никифоров А.И., Тимошенко И.Е. О замыкающих соотношениях при моделировании потокоотклоняющих технологий в нефтедобыче // IX Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Нижний Новгород, 22-28 августа 2006г. Нижний Новгород, из-во НГУ, 2006. С. 14.
  20. Садовников Р.В. Идентификация фильтрационных и ёмкостных параметров трещиновато-пористого пласта по результатам гидродинамических исследований вертикальных скважин // IX Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. Нижний Новгород, 22-28 августа 2006 г. Нижний Новгород, из-во НГУ, 2006. С. 153.
  21. Губайдуллин Д.А., Садовников Р.В. Применение параллельных алгоритмов для решения задачи фильтрации жидкости в трещиновато-пористом пласте к скважинам со сложной траекторией // Вычислительные методы и программирование, 2007. № 8. С. 244 - 251.
  22. Губайдуллин Д.А., Никифоров А.И., Цепаев А.В. Алгоритмы распараллеливания на сгущающихся сетках в задачах трехфазной фильтрации жидкости // Вычислительные методы и программирование, 2007. Т. 8. С. 360 - 367.
  23. Губайдуллин Д.А., Никифоров А.И., Садовников Р.В. Параллельная реализация алгоритмов идентификации фильтрационных параметров трехмерного анизотропного трещиновато-пористого пласта // Пленарные и избранные доклады 4 Международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления» РАСО ‘2008. Москва, 27-29 октября 2008 г. Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2008. С. 28 - 33.
  24. Никифоров А.И., Цепаев А.В. Решение трехмерной задачи трехфазной фильтрации жидкости на сетках со сгущающимися участками // Труды 4 Международной конференции «Параллельные вычисления и задачи управления» РАСО ‘2008. Москва, 27-29 октября 2008 г. Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2008. С. 82 - 92.
  25. Теория и практика моделирования разработки нефтяных месторождений в различных геолого-физических условиях / Хисамов Р.С., Ибатуллин Р.Р., Никифоров А.И., Иванов А.Ф., Низаев Р.Х. – Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2009. 239 с.
  26. Аганин И.А., Никифоров А.И. Влияние гистерезиса набухания глин на коэффициент извлечения нефти. – Нефтяное хозяйство. 2009. №3. С. 53-55.
  27. Аганин И.А., Никифоров А.И. О моделировании вытеснения нефти водой из глиносодержащих пластов. – Математическое моделирование. 2009.
  28. Низаев Р.Х., Никифоров А.И., Газизов А.Ш. Оценка воздействия на нефтяные пласты полимердисперсными системами. – Нефтяное хозяйство. 2009. №8. С. 50-53.
  29. Теория и практика моделирования разработки нефтяных месторождений в различных геолого-физических условиях / Хисамов Р.С., Ибатуллин Р.Р., Никифоров А.И., Иванов А.Ф., Низаев Р.Х. – Казань: Изд-во «Фэн» АН РТ, 2009. 239 с.
  30. Нуруллин Р.Ф., Никифоров А.И. Об эффективности применения термогелей при заводнении нефтяных пластов // НТЖ Нефть. Газ. Новации. №2. 2010.
  31. Нуруллин Р.Ф., Никифоров А.И. Об эффективности применения термогелей при заводнении нефтяных пластов // Нефтяное хозяйство, №6, 2010. С. 65-67.
  32. Никифоров Г.А. Моделирование двухфазной фильтрации в переменных скорость-насыщенность // Вычислительная механика сплошных сред, 2010. Т. 2, №3. - С.83-92.
  33. Губайдуллин Д.А., Никифоров А.И., Садовников Р.В. Библиотека шаблонов итерационных методов подпространств Крылова для численного решения задач механики сплошных сред на гибридной вычислительной системе // Вычислительные методы и программирование: Новые вычислительные технологии, 2010. Т. 11. № 2. С. 171 - 179.
  34. Газизов А.Ш., Газизов А.А., Никифоров А.И., Никифоров Г.А., Муслимов Р.Х., Бахтеев Р.Х. Научно-технические основы создания энергосберегающих технологий для наращивания ресурсной углеводородной базы нефтеотдачи пластов // Нефтепромысловое дело, 2010. № 4. С. 10 - 21.
  35. Никифоров А.И. / Никифоров А.И., Низаев Р.Х., Хисамов Р.С. Моделирование потокоотклоняющих технологий в нефтедобыче. - Казань: Изд-во "Фэн" АН РТ, 2011. 224 с.
  36. Хакимзянов И.Н., Хисамов Р.С., Ибатуллин Р.Р., Фазлыев Р.Т., Никифоров А.И. Наука и практика применения разветвленных и многозабойных скважин при разработке нефтяных месторождений. - Казань: Изд-во "Фэн" АН РТ, 2011. 320 с.
  37. Никифоров Г.А. Гравитационная сегрегация двухфазной жидкости в сообщающихся нефтяных пластах // Обозрение прикладной и промышленной математики. Т. 18, – Вып. 1, – 2011 – С. 132.
  38. Губайдуллин Д.А., Никифоров А.И., Садовников Р.В. Об особенностях использования архитектуры гетерогенного кластера для решения задач механики сплошных сред // Вычислительные методы и программирование: Новые вычислительные технологии, 2011. Т. 12. № 2. С. 205 - 215.
  39. Губайдуллин Д.А., Никифоров А.И., Садовников Р.В. Библиотека gpu_sparse для численного решения задач механики сплошных сред на гибридной вычислительной системе // Вестник Нижегородского университета им.Н.И. Лобачевского, 2011. № 2. С. 190 - 196.
  40. Губайдуллин Д.А., Садовников Р.В., Никифоров А.И. Использование графических процессоров для решения разреженных СЛАУ итерационными методами подпространств Крылова с предобусловливанием на примере задач теории фильтрации // Вестник Нижегородского университета им.Н.И. Лобачевского, 2011. № 1. С. 205 - 212.
  41. Губайдуллин Д.А., Никифоров А.И., Садовников Р.В. Идентификация тензоров коэффициентов проницаемости неоднородного анизотропного трещиновато-пористого пласта // Вычислительная механика сплошных сред, 2011. Т. 4. № 4. С. 11 - 19.
  42. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. Моделирование кислотного воздействия на нефтяные пласты при заводнении // Нефтяное хозяйство. 2012. - 6: - стр. 62-66.
  43. Никифоров А.И. Модели технологий воздействия на нефтяные пласты // Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов. Мат. IV Междунар. Науч. Симпозиума. – В 2 т. – Т. 2. – М.: ОАО «Всерос. нефтегаз. науч.-исслед. Ин-т», 2013. – С.113-119.
  44. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. Кислотное воздействие на многослойные нефтяные пласты // Вычислительные методы и программирование: Новые вычислительные технологии, 2013. Т. 14. С. 50 - 57.
  45. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. Моделирование кислотного воздействия на прискважинную зону нефтяного пласта при заводнении // Математическое моделирование, 2013. Т. 25. № 2. С. 53 - 64.
  46. Калмыков А.В., Минебаев Р.Р., Мартынчук Р.М., Никифоров А.И. Об эффективности заводнения нефтяных залежей в турнейских отложениях (на примере объектов разработки ЗАО «ТАТЕХ» // Георесурсы, 2013. № 3(53). С. 17 - 20.
  47. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. Влияние режимов фильтрации на эффективность кислотного воздействия на нефтяные пласты // Нефтепромысловое дело, 2013. № 8. С. 21 - 26.
  48. Никифоров А.И., Садовников Р.В., Никифоров Г.А. О переносе дисперсных частиц двухфазным фильтрационным потоком // Вычислительная механика сплошных сред, 2013. Т. 6. № 1. С. 47 - 53.
  49. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. , Латыпов А.И. Моделирование теплового воздействия в комбинации с кислотной обработкой многослойной нефтяной залежи // Химия и технология топлив и масел/ T. R. Zakirov, A. I. Nikiforov, and A. I. Latypov. Modeling Thermal Treatment Combined with Acid Treatment of a Multilayer Oil Reservoir // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2014, - №6. - С. 63 - 66, 2014. № 6. С. 63 - 66.
  50. Никифоров А.И. / Нефёдов Н.В., Карпов В.Б., Калмыков А.В., Никифоров А.И. Особенности разработки и моделирования малых месторождений, приуроченных к массивным залежам карбонатного типа // Георесурсы, 2014. № 2(57). С. 8 - 13.
  51. Никифоров Г.А. О вихревых течениях двухфазной жидкости в пористой среде // Вычислительная механика сплошных сред. – 2014. – Т. 7, № 3. – С. 253-259 // DOI: 10.7242/1999-6691/2014.7.3.25
  52. Никифоров А.И., Закиров Т.Р. Оценка кислотного воздействия на прискважиную зону нефтяного коллектора // Бурение и нефть, 2014. С. 34 - 36.
  53. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. Моделирование кислотного воздействия на пористую среду // Экспозиция Нефть Газ, 2014. № 6(38). С. 57 - 60.
  54. Закиров Т.Р., Никифоров А.И. О кислотном воздействии на пористую среду / Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. - №9-2. - C.45-49.
  55. Садовников Р. В. Оценка параметров трещиновато-пористого пласта по данным нестационарного притока жидкости к вертикальным скважинам. Инженерно-физический журнал. 2014. Т. 87, №6, С. 1349–1355.
  56. Никифоров А.И., Маргулис Б.Я., Лукьянов О.В., Садовников Р.В. Оценка функций относительных фазовых проницаемостей по данным лабораторных экспериментов // Экспозиция Нефть Газ, 2014. № 3(35). С. 56 - 58.

2015

??????.???????