tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2026-2-104-120HXZWUYtumnig-1441Research ArticleБУРЕНИЕ СКВАЖИН И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙDRILLING OF WELLS AND FIELDS DEVELOPMENTМоделирование влияния относительных фазовых проницаемостей на циклическое заводнение нефтяных залежейModeling of the effect of relative phase permeability on cyclic flooding of oil depositsТелегинИ. Г.TeleginI. G.

Телегин Игорь Григорьевич - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.

Тюмень

Igor G. Telegin - Candidate of Physics and Mathematics Sciences, Associate Professor at the Department of Development and Exploitation of Oil and Gas Fields.

Tyumen

teleginig@tyuiu.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation20260305202602104120Copyright © Телегин И.Г., 20262026Телегин И.Г.Telegin I.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1441

Функции относительных фазовых проницаемостей (ОФП) играют важную роль в разработке месторождений углеводородов, они определяют структуру распределения флюидов в пласте, изменение дебитов нефти, воды и газа. ОФП влияют и на продолжительность периода рентабельности эксплуатации месторождения. Поэтому функции ОФП являются настроечными параметрами при создании гидродинамических моделей залежей углеводородов. В связи с этим цель статьи — изучение влияния функций ОФП на структуру решений нефтенасыщенности в неоднородном нефтяном пласте при циклическом заводнении нефтяного пласта. В данной работе функции ОФП задавались степенными функциями, зависящими от двух параметров: показателя степени ОФП и максимального значения ОФП — числового параметра Сi. Для моделирования зависимости коэффициента извлечения нефти от параметров ОФП использовалась двумерная двухслойная модель нефтяного пласта. Описаны расчеты циклического заводнения и стационарного заводнения при вариации параметров задающих ОФП по нефти и ОФП по воде. Показано, что функции относительных фазовых проницаемостей задают конфигурацию распределения нефтенасыщенности, скорость пропитки низкопроницаемой зоны с остаточными нефтяными запасами, скорость движения флюидов, чем и обуславливается зависимость КИН и эффективности циклического заводнения неоднородного пласта от ОФП.

Relative phase permeability (RPP) functions play a crucial role in the development of hydrocarbon fields, these functions determine the structure of fluid distribution within the reservoir, change of the production rates of oil, water and gas. Additionally, RPP affects the duration of the field productive life. For this reason, engineers utilize RPP functions as tuning parameters in the construction of hydrodynamical model of hydrocarbon deposits. This study aims to analyze the influence of RPP functions on decision structure of oil saturation in a heterogeneous oil reservoir during cyclic waterflooding. In this article, RPP functions are modeled using power-law relationships that depend on two parameters: the RPP exponent and the maximum RPP value, defined by the numerical parameter Ci. To model the dependence of the oil recovery factor on RPP parameters, the study applies a two-dimensional, two-layer oil reservoir model. The article details calculations for both cyclic and steady-state waterflooding while varying the parameters that define oil and water RPP. The results of this study show that relative phase permeability functions control the configuration of oil saturation distribution, the imbibition rate of low-permeability zones with residual oil, and fluid flow velocity. Thus, both the oil recovery factor and the efficiency of cyclic waterflooding in a heterogeneous reservoir depend on RPP.

относительные фазовые проницаемостициклическое заводнениенеоднородный нефтяной пласткапиллярное давлениекапиллярная пропиткапротивоточная капиллярная пропиткаrelative phase permeabilitycyclic floodingheterogeneous oil reservoircapillary pressurecapillary imbibitioncountercurrent capillary imbibitionReferencesСургучёв М. Л. Об увеличении нефтеотдачи неоднородных пластов. Труды ВНИИ. 1959;(19):102–110.Surguchev M. L. Ob uvelichenii nefteotdachi neodnorodnykh plastov. Trudy VNII. 1959;(19):102–110. (In Russ.).Владимиров И. В., Горобец Е. А., Литвин В. В., Васильев В. В., Хальзов А. А. Особенности применения циклического заводнения на недонасыщенных нефтью коллекторах (на примере пластов ПК-13 Самотлорского месторождения). Нефтепромысловое дело. 2008;(10):25–31.Vladimirov I. V., Gorobets E. A., Litvin V. V., Vasil'ev V. V., KHal'zov A. A. Osobennosti primeneniya tsiklicheskogo zavodneniya na nedonasy-shchennykh neft'yu kollektorakh (na primere plastov PK-13 Samotlorskogo mesto-rozhdeniya). Oilfield engineering. 2008;(10):25–31. (In Russ.).Захарова Н. П., Алымова Т. И., Решетникова А. В., Малышев Г. А. Анализ результатов применения технологии нестационарного воздействия на Родниковом месторождении. Нефтяное хозяйство. 2008;(12):58–62.Zakharova N. P., Alymova T. I., Reshetnikova A.V., Malyshev G. A. The analysis of application of non-stationary action technology at Rodnikovoye field. Oil industry. 2008;(12):58–62. (In Russ.).Чалов С. В., Поплыгин В. В. О применении циклического заводнения на нефтяном месторождении. Вестник Пермского государственного технического университета. Геология, геоинформационные системы, горно-нефтяное дело. 2010;9(5):65–69.Rustamov I. F., Khalzov A. A., Lepikhin V. A., Fatkhlislamov M. A. Assessment of efficiency of cyclic water-flooding in heterogeneous collectors of Rostashinsky oil field. Oilfield engineering. 2013;(3):66–70. (In Russ.).Рустамов И. Ф., Хальзов А. А., Лепихин В. А., Фатхслимов М. А. Оценка эффективности циклического заводнения в разнородных коллекторах Росташинского месторождения. Нефтепромысловое дело. 2013;(3):66–70.Yartiev A. F., Khabibrakhmanov A. G., Podavalov V. B., Bakirov A. I. Cyclic water flooding of bobric formation at Sabanchinskoye field. Oil industry. 2017; (3):85–87. (In Russ.). https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-3-85-87Яртиев А. Ф., Хабибрахманов А. Г., Подавалов В. Б., Бакиров А. И. Циклическое заводнение бобриковского горизонта Сабанчинского нефтяного месторождения. Нефтяное хозяйство. 2017;(3):85–87. https://doi.org/10.24887/00282448-2017-3-85-87Sidelnikov K. A., Tsepelev V. P. Integrated cyclic waterflooding management in the oil fields of UDMURTNEFT OJSC. Oil industry. 2018;(6):112–116. (In Russ.). https://doi.org/10.24887/0028-2448-2018-6-112-116Сидельников К. А., Цепелев В. П. Комплексный подход к управлению циклическим заводнением на месторождениях ОАО "Удмуртнефть". Нефтяное хозяйство. 2018; (6):112–116. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2018-6-112-116Kazantsev P. Yu., Levkovich S. V., Kopytov A. G., Levitina E. E. Experience with non-stationary waterflooding in the Vikulovskaya (VK) and Tyumen (YUK) formations. Oil and Gas Territory. 2023;(1–2):34–38. (In Russ.).Казанцев П. Ю., Левкович С. В., Копытов А. Г., Левитина Е. Е. Опыт применения нестационарного заводнения на примере пластов Викуловской (ВК) и Тюменской (ЮК) свит. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2023;(1–2):34–38.Guo F. J., Hu Q. H., Wang L., Wang S. F., Zhao Y. Z., Tao Y. Y. Study on Cyclic Water Injection Optimization of Wumishan Carbonate Reservoir in Renqiu. In International Field Exploration and Development Conference. 2023:402–411. Singapore: Springer Nature Singapore.Guo F. J., Hu Q. H., Wang L., Wang S. F., Zhao Y. Z., Tao Y. Y. Study on Cyclic Water Injection Optimization of Wumishan Carbonate Reservoir in Renqiu. In International Field Exploration and Development Conference. 2023:402–411. Singapore: Springer Nature Singapore.Wyckoff R. D., Botset H. F. The flow fo gas-liquid mixtures through unsolidated sands. Physics. 1936;7(9):325–345.Wyckoff R. D., Botset H. F. The flow fo gas-liquid mixtures through unsolidated sands. Physics. 1936;7(9):325–345.Whitaker S. Flow in porous media I: A theoretical derivation of Darcy's law. Transport in Porous Media. 1986;1(1):3–25.Whitaker S. Flow in porous media I: A theoretical derivation of Darcy's law. Transport in Porous Media. 1986;1(1):3–25.Schäfer G., di Chiara Roupert R., Alizadeh A. H., Piri M. On the prediction of three-phase relative permeabilities using two-phase constitutive relationships. Advances in Water Resources. 2020;(145):103731. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2020.103731Schäfer G., di Chiara Roupert, R., Alizadeh, A. H., Piri, M. On the prediction of three-phase relative permeabilities using two-phase constitutive relationships. Advances in Water Resources. 2020;(145):103731. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2020.103731Shurunov A.V. Determination of dependence parameters of relative phase permeabilities using well testing and numerical modeling for a low-permeability terrigenous reservoir. Actual Problems of Oil and Gas. 2025;16(1):24–33. (In Russ.). https://doi.org/10.29222/ipng.20785712.2025.05Шурунов А. В. Определение параметров зависимостей относительных фазовых проницаемостей с помощью гидродинамических исследований скважин и численного моделирования для низкопроницаемого терригенного коллектора. Актуальные проблемы нефти и газа. 2025;16(1):24–33. https://doi.org/10.29222/ipng.2078-5712.2025.05Leverett M. Capillary behavior in porous solids. Transactions of the AIME. 1941;142(01):152–169.Leverett M. Capillary behavior in porous solids. Transactions of the AIME. 1941;142(01):152–169.Antontsev S. N., Monakhov V. N. Ob obshchey kvazilineynoy modeli fil'tratsii nesmeshivayushchikhsya zhidkostey. Dinamika sploshnoy sredy. 1969;(3):5–17.Антонцев С. Н., Монахов В. Н. Об общей квазилинейной модели фильтрации несмешивающихся жидкостей. Динамика сплошной среды. 1969;(3):5–17.Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. Spravochnik khimika. (In Russ.). URL: https://www.chem21.info/page/142099166237216052154184149037175236013009003133/Развитие исследований по теории фильтрации в СССР (1917–1967). Москва: Наука; 1969. 546 с.Aziz K., Settari A. Petroleum reservoir simulation. 1979. Applied Science Publishers, 476.Химия и химическая технология. Справочник химика. – URL: https://www.chem21.info/page/142099166237216052154184149037175236013009003133/(дата обращения: 20.09.2025)tNavigator 18.2 simulyator: spravochnoe rukovodstvo. (2018). Mosсow, RFD; 2018. (In Russ.).Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. Москва: Недра; 1982. 408 с.Alexandrov V. M., Telegin I. G. Modeling of Cyclic Flooding of Oil Deposits Using the tNavigator Simulator. Tyumen: Industrial University of Tyumen; 2024. (In Russ.).tNavigator 18.2 симулятор: справочное руководство. Москва: RFD; 2018. 2524 с.tNavigator 18.2 симулятор: справочное руководство. Москва: RFD; 2018. 2524 с.Александров В. М., Телегин. И. Г. Моделирование циклического заводнения нефтяных залежей с помощью симулятора «тНавигатор». Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2024. 191 с.Александров В. М., Телегин. И. Г. Моделирование циклического заводнения нефтяных залежей с помощью симулятора «тНавигатор». Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2024. 191 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.