В НИУ БелГУ предложили способ оптимизации разработки месторождений урана и углеводородов

Новый прототип гидродинамического симулятора, разработанный учёными Белгородского государственного университета - профессором Анварбеком Мейрмановым и доцентом Олегом Гальцевым, поможет наиболее полно извлекать полезные ископаемые из месторождений при наибольшей экономической рентабельности, сообщает пресс-служба НИУ БелГУ.

В настоящее время компании, специализирующиеся на добыче полезных ископаемых, для наиболее полного извлечения запасов из месторождений используют методы компьютерного моделирования. Как отмечает доцент кафедры информационных и робототехнических систем, кандидат физико-математических наук Олег Гальцев, во всех используемых сейчас симуляторах заложены макроскопические (средний масштаб в метрах) математические модели, которые состоят из известных уравнений физики и химии, полученных с помощью умозрительных заключений. Никакого математического обоснования их корректности не существует. Этот недостаток частично компенсируется большим количеством параметров, подобранных вручную для более точного совпадения с экспериментальными данными.

Предложенный учёными НИУ «БелГУ» прототип лишён этого недостатка: исходя из общепринятых законов механики сплошных сред и известных химических законов моделирование осуществляется на микроскопическом уровне, в масштабе пор, а затем - на макроскопическом уровне с использованием усредненных аналогов исходных уравнений. При этом особое внимание уделено поведению границы контакта жидкости и твердого тела. Ведь именно там, как пояснил Олег Владимирович, происходит растворение породы реагентом, который изменяет как концентрацию закачиваемой кислоты, так и геометрию порового пространства.

Для создания прототипа гидродинамического симулятора уранового месторождения или призабойной зоны нефтяной скважины помимо новых математических моделей были разработаны вычислительные алгоритмы и научно-исследовательская версия программного обеспечения. Именно она позволяет определять оптимальные значения малых параметров и проводить численные эксперименты как на микро-, так и на макроуровне описания среды в абсолютно твердом пористом грунте.

- Серии проведенных компьютерных расчётов показали согласованность результатов решения сформулированной микроскопической задачи и уже существующих формулировок, выведенной усредненной и исходной задачи. Это позволяет говорить об адекватности полученных макроскопических уравнений, – отметил Олег Гальцев.

Результаты исследования могут лечь в основу будущего гидродинамического симулятора уранового месторождения или нефтяных резервуаров, который в силу ряда преимуществ перед аналогами заинтересует ряд компаний в России и за рубежом, в частности в Казахстане, Франции, Эквадоре и Австралии.