ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ
Метою роботи є розвиток теорії для підвищення ефективності технології обладнання бурових свердловин гравійними фільтрами. Це досягається шляхом попереднього омонолічування гравійного матеріалу на денній поверхні в блоки та подальшого їхнього розомонолічування в призабійній зоні свердловини. Процес р...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/459 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Tooling materials science |
Репозитарії
Tooling materials science| _version_ | 1860742121910173696 |
|---|---|
| author | Судаков, A.K. Дреус, А.Ю. Побідинський, Д.І. |
| author_facet | Судаков, A.K. Дреус, А.Ю. Побідинський, Д.І. |
| author_sort | Судаков, A.K. |
| baseUrl_str | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-26T08:19:14Z |
| description | Метою роботи є розвиток теорії для підвищення ефективності технології обладнання бурових свердловин гравійними фільтрами. Це досягається шляхом попереднього омонолічування гравійного матеріалу на денній поверхні в блоки та подальшого їхнього розомонолічування в призабійній зоні свердловини. Процес розомонолічування відбувається за рахунок використання ефекту інверсного двофазного переходу агрегатного стану мінералов'яжучої речовини на водній основі.
Дослідження ґрунтується на теоретичному аналізі тепло- та вологопереносу в пористій крупнодисперсній водонасиченій кріогенно-гравійній системі фільтра за наявності фазових переходів. Використовуються математичні моделі, зокрема задачі Стефана, для опису закономірностей перенесення тепла в пористому водонасиченому тілі.
Робота поглиблює розуміння теплофізичних та масообмінних характеристик пористих водонасичених матеріалів при низьких температурах та у присутності фазових переходів. Встановлено залежності теплофізичних властивостей (теплоємність, теплопровідність) від температури, що враховують наявність зв'язаної та вільної води, а також фазових перетворень. Це дозволяє більш точно моделювати поведінку кріогенно-гравійних фільтрів.
Запропонована ідея використання ефекту інверсного двофазного переходу агрегатного стану мінералов'яжучої речовини на водній основі під періодичним впливом від'ємних і позитивних температур має потенціал для розробки нових технологій виготовлення високоякісних гравійних фільтрів на денній поверхні. Це може вирішити проблему утворення порожнин у гравійних обсипках, що призводить до запісочування свердловин та виходу з ладу обладнання. |
| first_indexed | 2026-03-26T16:19:31Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-459 |
| institution | Tooling materials science |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-26T16:19:31Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-4592026-03-26T08:19:14Z ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ THEORETICAL STUDIES OF HEAT AND MOISTURE TRANSFER IN A POROUS COARSE-DISPERSED MEDIUM OF A CRYOGENIC-GRAVEL FILTER ELEMENT IN THE PRESENCE OF PHASE TRANSITIONS Судаков, A.K. Дреус, А.Ю. Побідинський, Д.І. heat and moisture transfer, finely dispersed medium, gravel filter, phase transition тепло-вологоперенос, крупнодисперсне середовище, гравійний фільтр, фазовий перехід Метою роботи є розвиток теорії для підвищення ефективності технології обладнання бурових свердловин гравійними фільтрами. Це досягається шляхом попереднього омонолічування гравійного матеріалу на денній поверхні в блоки та подальшого їхнього розомонолічування в призабійній зоні свердловини. Процес розомонолічування відбувається за рахунок використання ефекту інверсного двофазного переходу агрегатного стану мінералов'яжучої речовини на водній основі. Дослідження ґрунтується на теоретичному аналізі тепло- та вологопереносу в пористій крупнодисперсній водонасиченій кріогенно-гравійній системі фільтра за наявності фазових переходів. Використовуються математичні моделі, зокрема задачі Стефана, для опису закономірностей перенесення тепла в пористому водонасиченому тілі. Робота поглиблює розуміння теплофізичних та масообмінних характеристик пористих водонасичених матеріалів при низьких температурах та у присутності фазових переходів. Встановлено залежності теплофізичних властивостей (теплоємність, теплопровідність) від температури, що враховують наявність зв'язаної та вільної води, а також фазових перетворень. Це дозволяє більш точно моделювати поведінку кріогенно-гравійних фільтрів. Запропонована ідея використання ефекту інверсного двофазного переходу агрегатного стану мінералов'яжучої речовини на водній основі під періодичним впливом від'ємних і позитивних температур має потенціал для розробки нових технологій виготовлення високоякісних гравійних фільтрів на денній поверхні. Це може вирішити проблему утворення порожнин у гравійних обсипках, що призводить до запісочування свердловин та виходу з ладу обладнання. The objective of this work is to advance the theory for enhancing the efficiency of gravel pack completion technology for oil and gas wells. This is achieved by pre-consolidating the gravel material into solid blocks at the surface and subsequently disaggregating them in the well's bottomhole zone. The disaggregation process is facilitated by utilizing the effect of an inverse, two-phase transition of the state of aggregation in a water-based mineral binder. The research is based on a theoretical analysis of heat and mass transfer within a porous, coarse-grained, water-saturated, cryogenic-gravel filter system in the presence of phase transitions. Mathematical models, particularly Stefan problems, are employed to describe the principles of heat transfer in a porous, water-saturated medium. This study deepens the understanding of the thermophysical and mass-exchange characteristics of porous, water-saturated materials at low temperatures and in the presence of phase transitions. Dependencies of thermophysical properties (heat capacity, thermal conductivity) on temperature have been established, accounting for the presence of bound and free water, as well as phase transformations. This enables more accurate modeling of the behavior of cryogenic-gravel filters. The proposed concept of utilizing the inverse, two-phase transition of the state of aggregation in a water-based mineral binder under the cyclic influence of sub-zero and positive temperatures holds potential for developing new technologies to manufacture high-quality gravel filters at the surface. This approach could solve the problem of void formation in gravel packs, which leads to well sanding and equipment failure. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2025-11-21 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/459 Інструментальне матеріалознавство; Том 1 № 28 (2025): Інструментальне матеріалознавство; 67-74 Инструментальное материаловедение; Том 1 № 28 (2025): Інструментальне матеріалознавство; 67-74 Tooling materials science; Vol 1 No 28 (2025): Tooling materials Science; 67-74 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/459/394 Авторське право (c) 2025 Інструментальне матеріалознавство |
| spellingShingle | тепло-вологоперенос крупнодисперсне середовище гравійний фільтр фазовий перехід Судаков, A.K. Дреус, А.Ю. Побідинський, Д.І. ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ |
| title | ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ |
| title_alt | THEORETICAL STUDIES OF HEAT AND MOISTURE TRANSFER IN A POROUS COARSE-DISPERSED MEDIUM OF A CRYOGENIC-GRAVEL FILTER ELEMENT IN THE PRESENCE OF PHASE TRANSITIONS |
| title_full | ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ |
| title_fullStr | ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ |
| title_full_unstemmed | ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ |
| title_short | ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ |
| title_sort | теоретичні дослідження тепло- і вологопереносу у пористому крупнодисперсному середовищі кріогенно-гравійного елемента фільтра за наявності фазових переходів |
| topic | тепло-вологоперенос крупнодисперсне середовище гравійний фільтр фазовий перехід |
| topic_facet | heat and moisture transfer finely dispersed medium gravel filter phase transition тепло-вологоперенос крупнодисперсне середовище гравійний фільтр фазовий перехід |
| url | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/459 |
| work_keys_str_mv | AT sudakovak teoretičnídoslídžennâteploívologoperenosuuporistomukrupnodispersnomuseredoviŝíkríogennogravíjnogoelementafílʹtrazanaâvnostífazovihperehodív AT dreusaû teoretičnídoslídžennâteploívologoperenosuuporistomukrupnodispersnomuseredoviŝíkríogennogravíjnogoelementafílʹtrazanaâvnostífazovihperehodív AT pobídinsʹkijdí teoretičnídoslídžennâteploívologoperenosuuporistomukrupnodispersnomuseredoviŝíkríogennogravíjnogoelementafílʹtrazanaâvnostífazovihperehodív AT sudakovak theoreticalstudiesofheatandmoisturetransferinaporouscoarsedispersedmediumofacryogenicgravelfilterelementinthepresenceofphasetransitions AT dreusaû theoreticalstudiesofheatandmoisturetransferinaporouscoarsedispersedmediumofacryogenicgravelfilterelementinthepresenceofphasetransitions AT pobídinsʹkijdí theoreticalstudiesofheatandmoisturetransferinaporouscoarsedispersedmediumofacryogenicgravelfilterelementinthepresenceofphasetransitions |