Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Подбор оптимальной модели пористой среды на основе периодических структур парового пространства"

Работа на тему: Подбор оптимальной модели пористой среды на основе периодических
структур парового пространства
Оценка: отлично.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра фундаментальной математики и механики

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалавра
«Подбор оптимальной модели пористой среды на основе периодических структур парового пространства»

01.03.03 Механика и математическое моделирование

Тюмень 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ 5
1.1. АКТУАЛЬНОСТЬ 6
1.2. ЦЕЛЬ 6
1.3. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.3.1. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ ПОРИСТОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.3.2. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ С РАЗЛИЧНЫМИ СРЕДАМИ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА 7
1.3.3. РАЗРАБОТКА И ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ФРАКЦИЙ 7
ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ НЕОДНОРОДНОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ 8
2.1. ПОДБОР ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ НЕОДНОРОДНОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ 8
2.1.1. ОБЗОР БАЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА 9
2.1.2. ПОДБОР ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУР МОДЕЛИ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА 11
2.1.3. НАХОЖДЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФРАКЦИЙ НЕОДНОРОДНОГО ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА 14
2.1.4. ТЕХНИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ НЕОДНОРОДНОГО ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА НА РАЗЛИЧНЫЕ СТРУКТУРЫ 17
ГЛАВА 3. ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ФРАКЦИЙ 23
3.1. ВЫЧИСЛЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ 23
3.2. ЧИСЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ОБЪЕМНО- ЦЕНТРИРОВАННОЙ СТРУКТУРЫ 25
3.3. ЧИСЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПРОСТОЙ КУБИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ 26
3.3.1. РАСЧЕТНЫЕ УСЛОВНОСТИ ПРИ НАХОЖДЕНИИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПРОСТОЙ КУБИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В МОДЕЛИ 27
3.3.2. УПРОЩЕНИЕ ИНТЕГРАЛА С УЧЕТОМ УСЛОВНОСТЕЙ ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПРОСТОЙ КУБИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ 30
3.4. МЕТОД ПОДСЧЁТА ЛОКАЛЬНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЧЕРЕЗ БЕЗРАЗМЕРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ 31
3.5. БЕЗРАЗМЕРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЛЯ ОБЪЕМНО-ЦЕНТРИРОВАННОЙ СТРУКТУРЫ 31
3.6. БЕЗРАЗМЕРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЛЯ ПРОСТОЙ КУБИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ 32
3.7. РЕАЛИЗАЦИИ РАСЧЕТА ЛОКАЛЬНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ, ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАБОТЫ АЛГОРИТМОВ 34
3.8. ПОДБОР БЕЗРАЗМЕРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПРОНИЦАЕМОСТИ И ВЫЧИСЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЛЯ КАЖДОЙ ФРАКЦИИ 36
3.9. ПОДСЧЕТ ПРОНИЦАЕМОСТИ ДЛЯ КАЖДОГО ОБРАЗЦА В ПЛАСТЕ ПО ФУНКЦИИ СРЕДНЕГО ПОРЯДКА 38
3.10. ПОДСЧЕТ НЕВЯЗКИ РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПРОНИЦАЕМОСТЕЙ ДЛЯ КАЖДОГО ПЛАСТА
39
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ДАННЫХ И ВЫВОДЫ, СДЕЛАННЫЕ НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
4.1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ НЕВЯЗКИ МЕЖДУ РАСЧЕТНОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ 41
4.2. АНАЛИЗ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ФРАКЦИЙ МЕЖДУ РАСЧЕТНОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ 42
4.3. АНАЛИЗ РАСЧЕТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ 43
4.4. АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК НЕОДНОРОДНОГО ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ОТ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ФРАКЦИЙ 49
ГЛАВА 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
ПРИЛОЖЕНИЯ 1-8 54

ВВЕДЕНИЕ
Горные породы являются отличным примером пористых сред в природе. Пористая среда – это твердое тело («скелет»), содержащее сообщающиеся между собой пустоты (поры) [1]. Пористые среды характеризуются несколькими параметрами: проницаемость, пористость, насыщенность флюидом.
Одна из главных характеристик для данного исследования – это проницаемость – способность горных пород фильтровать сквозь себя флюиды при наличии перепада давления. Проницаемость горных пород может принимать широкий диапазон значений: от 10?12м2 до 10?16м2, что объясняется размерами пор и разнообразием их структуры [2]. Пористость горной породы – это наличие в ней незаполненных твердым веществом пор, безразмерная величина со значениями в интервале 0 < ?? < 1, характеризующая форму и взаимное расположение зёрен (пор) и потому одинаковая для геометрически подобных сред. Пористость почв лежит в диапазоне 0.3–0.7, древесины – 0.45–0.7, нефтегазоносных пластов – 0.1– 0.2, является одной из основных характеристик для создания моделей пористой среды.
Изучение структуры порового пространства пород необходимо в нефтегазовой промышленности, где для получения основных характеристик пласта требуется моделирование фильтрационных процессов, анализ геометрии пор и решение уравнений движения жидкости в породе. Поскольку частицы горной породы имеют неправильную форму и самые разнообразные размеры, создаются упрощенные математические модели порового пространства, воспроизводящие различные варианты геометрии пор. Степень пересечения сфер является модельным параметром, характеризующим микронеоднородности пористой среды, позволяющим легко воспроизводить геометрию порового пространства при численном решении уравнений Навье-Стокса [3].
В текущем исследовании будет предложена модель неоднородной пористой среды, рассмотренная без учета воды в порах скелета и при условии абсолютной твердости скелета, с различной степенью перекрытия сфер, пористостью и проницаемостью для каждой из периодических структур. Используя теоретические основы для определения и подсчета проницаемости, предлагаемый подход будет подбирать оптимальную модель пористой среды на основе периодических структур порового пространства. Данное исследование относится к нефтедобывающей отрасли, а именно к совершенствованию методов лабораторного определения петрофизических свойств коллектора нефтегазоносного пласта на образцах керна, а именно значения проницаемости.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ентов В.М. Теория Фильтрации. // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. № 2. С. 121-128
2. Ромм Е. С. Структурные модели порового пространства горных пород. // Л.: Недра, 1985. 240 с.
3. Д.Е. Игошин, О.А. Никонова, П.Я. Мостовой. Моделирование пористой среды регулярными упаковками пересекающихся сфер // Вестник Тюменского государственного университета. 2014. № 7. 34-42
4. А. А. Губайдуллин, Д. Е. Игошин, Н. А. Хромова. Обобщение подхода Козени к определению проницаемости модельных пористых сред из твердых шаровых сегментов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2016. Т. 2. № 2. С. 105–120
5. Д. Е. Игошин, А.Ю. Максимов. Численные и аналитические оценки проницаемости пористой среды, образованной каналами, имеющими вращательную симметрию // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2015. Том 1. № 3(3) 112-121
6. О.А. Никонова, Д.Е. Игошин. Проницаемость пористой среды, периодической структуры // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2015. Том 1. № 3(3) 131-141
7. D.E. Igoshin, D.Yu. Legostaev Calculation of rocks permeability based on periodic models of porous media. // 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1404
8. Д. Е. Игошин, Н.А. Хромова Основные фильтрационные свойства пористой среды, образованной сообщающимися осесимметричными каналами // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2015. Том 1. № 4. 69-79
9. И.В. Дубограй, Е.В. Коломейкина, С.И. Шишкина. Техника интегрирования: электронное учебное издание. - М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2010. 63 с.
10. А.Г. Курош. Курс высшей алгебры. 9-е издание, НАУКА, 1968 –424с.
11. Б. П. Демидович. Сборник задач и упражнений по математическому анализу. 18-е издание, ЧеРо, 1997 – 624с.