Сравнение оптимальных режимов водогазового воздействия в рамках одномерной и двумерной постановок задачи фильтрации

Аннотация

Выбросы парниковых газов в атмосферу, в частности углекислого газа (CO₂), представляют актуальную проблему для экологии и способствуют глобальному потеплению. Сегодня в качестве решения предлагается технология захоронения СО₂ в нефтяных пластах. Это не только может помочь в декарбонизации околоземного пространства, но и содействует увеличению нефтеотдачи. Поскольку СО₂ входит в состав газов, сопутствующих нефти, то выпуск в атмосферу попутного газа недопустим, а сжигание пагубно для окружающей среды. Таким образом, закачка газа является выгодной и с экономической, и с экологической точки зрения. В работе проведено сравнение оптимальных режимов водогазового воздействия на нефтяные пласты в рамках 1-D и 2-D композиционного моделирования фильтрации воды, нефти и газа. Критерием оптимальности режимов воздействия служит наибольшая экономическая прибыль, то есть чистая приведенная стоимость – Net Present Value (NPV). Вычислены значения закачанных объемов газа и воды для различных стратегий закачки, при которых величина NPV максимальна. Рассмотрен альтернативный критерий оптимизации – максимальный объем СО₂, удерживаемый в пласте. Исследована сеточная сходимость численного решения. Результаты расчетов показали, что оптимальные режимы водогазового воздействия в 1-D и 2-D моделировании качественно совпадают, что позволило считать адекватным применение 1-D расчетов при определении оптимальных стратегий площадной закачки воды и газа.