Подземная гидравлика

§ 2. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРАЦИИ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ
Физическое моделирование — это замена изучения интересую­щего нас явления в природе изучением аналогичного явления на модели меньшего или большего масштаба, обычно в специальных лабораторных условиях. Основной смысл такого моделирования заключается в том, чтобы по результатам опытов с моделями можно было получить различные характеристики явления в природных условиях. При этом должны выполняться определенные условия (критерии) подобия (геометрического и физического) модельных и натурных процессов. Для этого размеры модели, свойства пласта и флюидов выбирают в лабораторных условиях таким образом, чтобы были выполнены условия геометрического подобия и чтобы соотношения различных сил в пласте и в физической модели были одинаковыми. Большое значение при физическом моделировании фильтрационных процессов имеет теория размерностей и подобия (см. § 6, 7 данной главы).
Результаты моделирования, выполненного на правильно скон­струированной модели, в точности повторяют — но только в из­мененном (обычно уменьшенном) пространственном и временном масштабе — процессы, протекающие в натурных пластах. Кроме того, модель позволяет исследовать относительную роль какого- либо параметра изменением его значения в последовательной се­рии экспериментов, при фиксированных значениях остальных па­раметров.
Ввиду чрезвычайной сложности реальных процессов фильтра­ции пластовых флюидов полностью подобные физические модели построить очень трудно или невозможно. Поэтому в большинстве случаев ограничиваются приближенным моделированием фильтра­ционных процессов.
Физические модели играют ключевую роль для понимания про­цессов, происходящих в пласте. Исследования с помощью физиче­ских моделей — единственный возможный способ решения прак­тических задач разработки нефтегазовых месторождений в тех слу­чаях, когда математическое описание процессов невозможно, за­труднительно или нецелесообразно. Результаты физического мо­делирования часто используют для проверки и корректировки ма­тематических моделей, основанных на различных упрощениях или же гипотезах, справедливость которых требует подтверждения. Кроме того, математические модели становятся «рабочим» инстру­ментом и могут давать полезные для практики результаты только после их «насыщения» конкретными значениями различных кон­стант и параметров, полученными в лабораторных и промысловых экспериментах, т. е. на основе результатов физического моделиро­вания.