Добыча и использование первичных природных ресурсов в технологических циклах приводит к чрезмерной техногенной нагрузке на объекты окружающей среды. В связи с этим, особую актуальность приобретает поиск природоподобных экологически чистых технологий производства.
Анализ современных исследований в области технологических процессов предприятий нефтяной отрасли показал, что в связи с активным освоением нефтяных месторождений и повсеместным снижением уровней нефтеотдачи пластов, одной из наиболее актуальных технологических задач является разработка способов повышения нефтеотдачи. Важной задачей при этом является разработка модели, позволяющей определить состояние и свойства бурового раствора в каждой точке его нахождения и в любой момент времени.
Расчет состояния и свойств бурового раствора осуществляется в каждой точке его нахождения и в любой момент времени согласно временному шагу, устанавливаемому пользователем.
1. Изначально задается в виде массива численных данных геологический разрез породы с механическими свойствами грунтов и горных пород, данными по поглощению пластов, по нефтепроявлению, по водопроявлению, по свойствам нефти, по химическому составу воды, по содержанию и составу газа, по радиоактивности.
2. Затем задаются данные об инклинометрии скважины (траектории скважины в пространстве). Это необходимо, т.к. в математической модели предусмотрен расчет термобарических условий. Данные по глубине скважины учитываются при расчете гидростатической составляющей давления, а данные по длине скважины учитываются при расчете потери давления на трение.
3. С увеличением глубины расчета учитывается появление дополнительных пластов (слоев) со своими уникальными свойствами. Некоторые слои поглощают буровой раствор, а по некоторым пластам наоборот происходит проявление.
4. В алгоритме предусмотрен расчет движения твердых частиц разрушенной горной породы в столбе бурового раствора. Будет учитываться скорость подъема частиц. Каждый слой горной породы будет по-разному разрушаться от долота и образовывать частицы разного размера. Более мелкие частицы будут быстрее подниматься на поверхность, большие частицы – медленнее. В результате можно рассчитать какая концентрация частиц и с каким размером будет в каждый момент времени в буровом растворе.