TY - JOUR

T1 - Теоретический анализ и численное моделирование сигналов кондуктометрического датчика для оценивания минерализации попутной жидкости в газожидкостном потоке

AU - Дашевский, Юлий Александрович

AU - Суродина, Ирина Владимировна

AU - Ельцов, Игорь Николаевич

N1 - Теоретический анализ и численное моделирование сигналов кондуктометрического датчика для оценивания минерализации попутной жидкости в газожидкостном потоке / Ю.А. Дашевский, И.В. Суродина, И.Н. Ельцов // Сибирский журнал индустриальной математики. – 2025. – Т. 28. - № 3 (103). – С. 70-81. – DOI 10.33048/SIBJIM.2025.28.305. – EDN YEDVLP. Работа выполнена рамках гос. задания «Математические модели, численные методы, суперкомпьютерное математическое моделирование и информационно-вычислительные технологии в задачах математической и прикладной геофизики при исследовании и мониторинге природной среды, процессов и опасных явлений» (проект FWNM-2025-0004).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Рассматриваются вопросы создания математической модели и программного обеспечения для развития технологии мониторинговых наблюдений за степенью обводнения газовых и газоконденсатных скважин. Для этой цели используют кондуктометрические датчики для измерения электрофизических параметров жидкости в скважинном продукте, установленные в нижней части горизонтального трубопровода. Основной целью исследования является разработка, отладка и верификация программно-алгоритмических средств для численного моделирования сигналов кондуктометрического датчика, применяемого для определения степени минерализации попутной жидкости в газожидкостном потоке. Исследование включает в себя анализ механизмов образования электрического поля в датчике, физических принципов формирования индуцированных зарядов, а также влияния контрастности удельных электрических сопротивлений материалов датчика на измеряемые сигналы. Основной метод исследования математическое моделирование, выполненное с использованием аналитических, асимптотических и численных решений с контролируемой точностью. Для отладки программных средств использовались результаты лабораторных экспериментов с растворами различной солёности. Теоретически и экспериментально доказано, что сопротивление, измеряемое датчиком любой конструкции, изготовленным из сильно контрастных по удельному электрическому сопротивлению материалов, прямо пропорционально удельному электрическому сопротивлению жидкости, находящейся внутри датчика. Апробирование на модельных и экспериментальных данных показало эффективность разработки. Статья вносит вклад в разработку инструментов для эффективного контроля обводнения газовых и газоконденсатных скважин, обеспечивая оперативный мониторинг непосредственно на газовом промысле без взятия проб и последующего ресурсозатратного гидрохимического анализа.

AB - Рассматриваются вопросы создания математической модели и программного обеспечения для развития технологии мониторинговых наблюдений за степенью обводнения газовых и газоконденсатных скважин. Для этой цели используют кондуктометрические датчики для измерения электрофизических параметров жидкости в скважинном продукте, установленные в нижней части горизонтального трубопровода. Основной целью исследования является разработка, отладка и верификация программно-алгоритмических средств для численного моделирования сигналов кондуктометрического датчика, применяемого для определения степени минерализации попутной жидкости в газожидкостном потоке. Исследование включает в себя анализ механизмов образования электрического поля в датчике, физических принципов формирования индуцированных зарядов, а также влияния контрастности удельных электрических сопротивлений материалов датчика на измеряемые сигналы. Основной метод исследования математическое моделирование, выполненное с использованием аналитических, асимптотических и численных решений с контролируемой точностью. Для отладки программных средств использовались результаты лабораторных экспериментов с растворами различной солёности. Теоретически и экспериментально доказано, что сопротивление, измеряемое датчиком любой конструкции, изготовленным из сильно контрастных по удельному электрическому сопротивлению материалов, прямо пропорционально удельному электрическому сопротивлению жидкости, находящейся внутри датчика. Апробирование на модельных и экспериментальных данных показало эффективность разработки. Статья вносит вклад в разработку инструментов для эффективного контроля обводнения газовых и газоконденсатных скважин, обеспечивая оперативный мониторинг непосредственно на газовом промысле без взятия проб и последующего ресурсозатратного гидрохимического анализа.

KW - ДИАГНОСТИКА ПОПУТНОЙ ВОДЫ

KW - КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

KW - МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ПОПУТНОЙ ЖИДКОСТИ

KW - ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ ПОТОК

KW - ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

KW - ASSOCIATED WATER DIAGNOSTICS

KW - CONDUCTOMETRIC SENSOR

KW - ASSOCIATED FLUID MINERALIZATION

KW - GAS-LIQUID FLOW

KW - NUMERICAL SIMULATION

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=88678430

U2 - 10.33048/SIBJIM.2025.28.305

DO - 10.33048/SIBJIM.2025.28.305

M3 - статья

VL - 28

SP - 70

EP - 81

JO - Сибирский журнал индустриальной математики

JF - Сибирский журнал индустриальной математики

SN - 1560-7518

IS - 3 (103)

M1 - 5

ER -