image
energas.ru

Газовая промышленность Спецвыпуск № 4 2021

Спецвыпуск № 4 2021

Взгляд в будущее

01.12.2021 11:00 ПЕРСПЕКТИВЫ АТОМИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЗАДАЧАХ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ
Для мониторинга и оптимизации добычи нефтегазового сырья разрабатываются крупномасштабные модели месторождений – цифровые двойники. На их достоверность влияет точность определения теплофизических свойств пластовых флюидов: фазовых диаграмм, коэффициентов переноса, взаимодействия в системе «флюид – пора». Задача получения указанных данных востребована и в наши дни. Применение при этом вычислительных процедур актуально, поскольку позволяет сократить время и затраты на эксперименты по измерению характеристик флюидов. Так, метод атомистического моделирования, помимо прогнозирования теплофизических свойств, дает возможность исследовать особенности поведения флюидов в поровом пространстве. Данный подход строится на фундаментальных законах природы, таких как уравнение Шредингера, законы Ньютона и законы сохранения, и поэтому обладает большой предсказательной силой. Законы статистической физики позволяют рассчитывать свойства ансамблей взаимодействующих частиц, что требует применения мощных суперкомпьютеров. В связи с этим мировые лидеры в области газо- и нефтедобычи в последние годы все чаще объявляют о строительстве вычислительных комплексов для решения задач подобного класса. Цель данной статьи – краткий обзор возможностей компьютерного предсказания свойств флюидов на основе метода молекулярной динамики и многомасштабного подхода. Рассматриваются результаты недавно выполненных авторами работ по расчетам фазовых диаграмм смесей углеводородов и газовых гидратов, коэффициентов переноса легких алканов и ароматических соединений. Демонстрируется возможность более быстрого получения свойств пластовых систем в широком диапазоне давлений и температур при наличии необходимых вычислительных ресурсов, что ускорит разработку и внедрение энергоэффективных способов добычи.
Ключевые слова: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА, АТОМИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, СУПЕРКОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, УГЛЕВОДОРОД, ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА, КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕНОСА, ДИФФУЗИЯ, ВЯЗКОСТЬ.




← Назад к списку