Сетевое издание ENERGOSMI (ЭНЕРГОСМИ). Номер свидетельства СМИ ЭЛ № ФС 77 — 63300.

Ученые из Сколковского института науки и техники разработали новый алгоритм моделирования нефти на молекулярном уровне, позволяющий упростить ее добычу и фильтрацию. Результаты исследования опубликованы в журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects.

Моделирование нефти на молекулярном уровне используется для понимания ее «поведения» в пористых структурах нефтяных коллекторов, которые осложняют извлечение углеводородов из-под земли. На сегодняшний день чаще всего используется однокомпонентная модель, которая не очень точно отражает состав нефти, что приводит к недостоверным результатам.

Ученые из Сколтеха, МГУ и Института искусственного интеллекта AIRI попытались создать более достоверную модель, взяв за основу так называемый контактный угол — показатель, отражающий степень смачиваемости различных компонентов нефти жидкостью. В результате авторам удалось создать алгоритм, основанный на сложной 15-компонентной модели нефти с использованием экспериментальных данных.

В новом алгоритме ячейка коллектора имеет вид щелевидной поры, образованной кварцевыми пластинами, между которыми находятся нефть и вода. Нефть и вода образуют в поре каплю в форме сплюснутого цилиндра, который замыкается через границы ячейки. Проекция капли жидкости имеет четыре точки тройного фазового контакта. Контактный угол рассчитывается как среднее арифметическое углов в этих точках.

«Новый численный метод для расчета контактного угла отличается от имеющихся альтернатив линейной сложностью определения угла на каждом шаге системы и отсутствием необходимости в точной настройке алгоритма под растворенные компоненты: метан в воде и воду в нефти. Это позволяет ускорить расчеты, обрабатывать большие массивы информации в сочетании с простотой управления процессом расчетов», — цитирует Сколтех аспиранта Петра Ховенталя.

Ключевым достижением исследования стал учет многокомпонентности нефти, включая асфальтены и метан. Это позволило увеличить точность моделирования молекулярных взаимодействий.

«Наше исследование подтвердило, что асфальтены являются ключевым компонентом нефти при изучении смачиваемости. Метан идет рука об руку с нефтью и может составлять значительную долю ее состава даже по массе. Игнорирование чуть ли не самого большого по доле компонента не может давать корректные результаты при моделировании. В однокомпонентной модели эти вещества вообще игнорируются, что является существенным искажением реальности», — приводит Сколтех слова одного из авторов исследования, кандидата химических наук Ильи Копаничука.

Новый алгоритм позволил оценить влияние различных факторов на величину контактного угла: последний уменьшается с повышением температуры и увеличением концентрации подземного рассола. В свою очередь, повышение концентрации метана приводит к увеличению контактного угла, тогда как содержание ароматических соединений практически не оказывает на этот показать никакого влияния. В результате с помощью алгоритма можно подобрать состав нефти по данным с любого месторождения.

Читайте Insider

Журнал о кабельном бизнесе

Слушайте Kabel.FM

Первое кабельное радио!

Рекомендации по теме

Более 120 МВА дополнительной трансформаторной мощности ввели энергетики в Подмосковье с начала года
Томские ученые создали электропроводящие полимеры для работы при экстремальных температурах
Обновление ассортимента измерительных трансформаторов тока от бренда EKF
Проект заботливой адаптации сотрудников компании «Электрорешения» (бренда EKF) отмечен главной отраслевой премией в России и СНГ InterComm2025
CHINT в России расширяет сотрудничество с «ВсеИнструменты.ру»
Сахалинэнерго продолжает обновление электросетевого комплекса Сахалина
BYD Qin L 2026: 2148 км на одной волне
«Подводную» майнинг-ферму обнаружили энергетики в Махачкале
В НГТУ НЭТИ разработали инновационный метод релейной защиты от витковых замыканий в обмотке статора синхронного генератора