КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-79-10227
НазваниеГидродинамические и теплофизические закономерности течений, сопровождающихся образованием и разложением газогидратов
Руководитель Кильдибаева Светлана Рустамовна, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский университет науки и технологий» , Республика Башкортостан
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-105 - Газо- и гидродинамика технических и природных систем
Ключевые слова Газогидраты, многофазные среды, затопленная струя, разлив нефти, газ, ликвидация подводных утечек, неравновесные фазовые переходы
Код ГРНТИ30.17.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальных проблем, связанных с выявлением закономерностей многофазных течений, сопровождающихся образованием и разложением газогидратов. Исследование закономерностей этих процессов представляет собой весьма сложную и многогранную научную проблему, поскольку особенности возникающих при этом неизотермических многофазных течений определяются взаимовлиянием гидродинамических, теплофизических, а также физико-химических явлений. В рамках выполнения проекта планируется провести комплексное исследование, включающее в себя как построение математических моделей, так и лабораторные эксперименты. Исследования будут проводиться по двум основным направлениям. Первым направлением исследования будет выявление закономерностей гидродинамических и теплофизических процессов, возникающих при глубоководных утечках нефти и газа, сопровождающихся образованием и разложением газогидратов. Актуальность данной проблемы обусловлена увеличением объемов добычи углеводородов на шельфе и глубоководной транспортировки нефти и газа по трубопроводам, и соответственно ростом вероятности техногенных разливов углеводородов в воды Мирового океана. Таким образом, более глубокое понимание особенностей распространения углеводородов при их глубоководных утечках важно для повышения эффективности мероприятий по ликвидации их последствий. В рамках проекта впервые будет проведено исследование в трехмерной постановке всех трех этапов течения углеводородов от места разлива до поверхности воды: 1) турбулентная струя, 2) плавучий шлейф, 3) стадия адвекции-диффузии. Данное исследование позволит выявить особенности динамики распространения углеводородов и взаимодействия компонентов (пузырьков и капель), а также оценить влияние механизмов образования и разложения гидратов на процесс распространения углеводородов. Будут получены оценки для концентрации нефти (в том числе, какой объем нефти может достигнуть поверхности воды) и определены характерные высоты, на которых происходит качественное изменение поведения струи.
Вторым направлением исследования будет выявление закономерностей неравновесного образования/разложения газогидрата в природном газогидратном пласте при закачке/отборе газа. Поскольку существующие математические модели описывают данные процессы в предположении, что образование/разложение газогидрата являются термодинамически равновесными фазовыми переходами, то новизна данных исследований заключается в построении математических моделей неравновесного образования/разложения газогидрата в природном пласте. Данная проблема важна, как с фундаментальной, так и прикладной точек зрения, поскольку образование/разложение газогидрата в природном пласте можно рассматривать как равновесный фазовый переход только для происходящих на очень длительных временах «медленных» процессов перераспределения давления и температуры в пласте. При ускорении процессов перераспределения давления и температуры в пласте (например, вследствие очень интенсивного теплового или гидродинамического воздействия на пласт) для построения адекватных математических моделей наблюдаемых при этом процессов необходимо рассматривать образование/разложение газогидрата как неравновесный фазовый переход.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ