Заміщення буферного газу азотом у пластах газосховища (моделі, методи, числові експерименти)

Abstract

У роботі приведено характеристику об’єкта дослідження – пласта-колектора підземного сховища газу. Порушено проблему заміщення буферного газу азотом і наведено постановки задач для можливих варіантів її розв’язання. Запропоновано математичну модель процесу заміщення буферного газу азотом, яка включає модель фільтрації та модель конвекції–дифузії газів із зосередженими джерелами. Для випадку незмішування газів розроблено алгоритм знаходження контура поширення азоту. Проведено числові експерименти.

В работе приведены характеристики объекта исследования – пласта-коллектора подземного хранилища газа. Поднимается проблема замещения буферного газа азотом и приведены постановки задач для возможных вариантов ее решения. Предложена математическая модель процесса замещения буферного газа азотом, которая включает модель фильтрации и модель конвекции–диффузии газов со сосредоточенными источниками. Для случая несмешиваемости газов разработан алгоритм нахождения контура распространения азота. Проведены числовые эксперименты.

The paper gives description of the object of study – reservoir of the underground gas storage facility. A problem of replacement of buffer gas by nitrogen is raised and the problem formulations for its candidate solution are shown. A mathematical model of replacing buffer gas with nitrogen is proposed, which includes filtering model and convection model – diffusion of gases with concentrated sources. For the cases of unmixing gases the algorithm was developed for finding the propagation path of nitrogen. Numerical experiments were carried out.