<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">2411-3336</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2541-9404</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Записки Горного института</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Journal of Mining Institute</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="en">Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.31897/pmi.2018.5.492</article-id>
      <article-id custom-type="pmi" pub-id-type="custom">pmi-13072</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13072</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru">
          <subject>Нефтегазовое дело</subject>
        </subj-group>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en">
          <subject>Oil and gas</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="en">Moisture content of natural gas in bottom hole zone</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Влагосодержание природного газа в призабойной зоне пласта</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Bondarev</surname>
            <given-names>E. A.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Бондарев</surname>
              <given-names>Э. А.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Bondarev</surname>
              <given-names>E. A.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>bondarev@ipng.ysn.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">ФГБУН «Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения РАН» (Якутск, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Institute of Oil and Gas Problems, Siberian Division RAS (Yakutsk, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Rozhin</surname>
            <given-names>I. I.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Рожин</surname>
              <given-names>И. И.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Rozhin</surname>
              <given-names>I. I.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>i_rozhin@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff2">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">ФГБУН «Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения РАН» (Якутск, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Institute of Oil and Gas Problems, Siberian Division RAS (Yakutsk, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Argunova</surname>
            <given-names>K. K.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Аргунова</surname>
              <given-names>К. К.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Argunova</surname>
              <given-names>K. K.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>akk@ipng.ysn.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff3"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff3">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">ФГБУН «Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения РАН» (Якутск, Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Institute of Oil and Gas Problems, Siberian Division RAS (Yakutsk, Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2018-10-24">
        <day>24</day>
        <month>10</month>
        <year>2018</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2018</year>
      </pub-date>
      <volume>233</volume>
      <fpage>492</fpage>
      <lpage>497</lpage>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2018-05-24">
          <day>24</day>
          <month>05</month>
          <year>2018</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2018-07-20">
          <day>20</day>
          <month>07</month>
          <year>2018</year>
        </date>
        <date date-type="rev-recd" iso-8601-date="2018-10-24">
          <day>24</day>
          <month>10</month>
          <year>2018</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement xml:lang="ru">© 2018 Э. А. Бондарев, И. И. Рожин, К. К. Аргунова</copyright-statement>
        <copyright-statement xml:lang="en">© 2018 E. A. Bondarev, I. I. Rozhin, K. K. Argunova</copyright-statement>
        <copyright-year>2018</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">Э. А. Бондарев, И. И. Рожин, К. К. Аргунова</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">E. A. Bondarev, I. I. Rozhin, K. K. Argunova</copyright-holder>
        <license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0" xml:lang="ru">
          <license-p>Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)</license-p>
        </license>
        <license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0" xml:lang="en">
          <license-p>This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13072">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13072</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Для модельной задачи отбора реального газа из скважины в центре кругового пласта с непроницаемыми кровлей и подошвой выполнен анализ влияния начальных пластовых условий на динамику распределения его влагосодержания. Использовалась математическая модель неизотермической фильтрации, в которой теплопроводность считалась пренебрежимо малой по сравнению с конвективным переносом. Для ее замыкания использовалась эмпирическая зависимость коэффициента несовершенства газа от давления и температуры, апробированная в предыдущих публикациях авторов. Связь между влагосодержанием, давлением и температурой газа описывалась эмпирическими зависимостями, основанными на формуле Бюкачека. Вычислительный эксперимент выполнялся следующим образом. Вначале из численного решения осесимметричной задачи неизотермической фильтрации реального газа определись давление и температура газа при заданном давлении на забое скважины. При этом условия на внешней границе пласта имитировали водонапорный режим отбора газа. Затем эти найденные функции времени и координат использовались для вычисления аналогичной зависимости для влагосодержания. Результаты эксперимента показали, что если пластовая температура существенно превышает равновесную температуру гидратообразования, то распределение влагосодержания в призабойной зоне будет практически идентично распределению температуры. В противном случае газ будет содержать пары воды только вблизи забоя скважины, а далее его влагосодержание будет практически равно нулю. Роль давления и в том и в другом случаях проявляется через интенсивность отбора газа, от которого, в свою очередь, зависят и интенсивность конвективного переноса тепла, и степень охлаждения газа за счет дросселирования.</p>
      </abstract>
      <abstract xml:lang="en">
        <p>For the traditional problem of gas flow to a well in the center of circular reservoir, the influence of initial reservoir conditions on dynamics of gas moisture content distribution has been determined. Investigations have been performed in the framework of mathematical model of non-isothermal real gas flow through porous media where heat conductivity was considered to be negligible in comparison with convective heat transfer. It is closed by empirical correlation of compressibility coefficient with pressure and temperature, checked in previous publications. Functional dependence of moisture content in gas on pressure and temperature is based on empirical modification of Bukacek relation. Numerical experiment was performed in the following way. At first step, axisymmetric problem of non-isothermal flow of real gas in porous media was solved for a given value of pressure at the borehole bottom, which gives the values of pressure and temperature as functions of time and radial coordinate. Conditions at the outer boundary of the reservoir correspond to water drive regime of gas production. At the second step, the calculated functions of time and coordinate were used to find the analogous function for moisture content. The results of experiment show that if reservoir temperature essentially exceeds gas – hydrate equilibrium temperature than moisture content in gas distribution is practically reflects the one of gas temperature. In the opposite case, gas will contain water vapor only near bottom hole and at the rest of reservoir it will be almost zero. In both cases, pressure manifests its role through the rate of gas production, which in turn influences convective heat transfer and gas cooling due to throttle effect.</p>
      </abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>влагосодержание природных газов</kwd>
        <kwd>неизотермическая фильтрация</kwd>
        <kwd>газовые гидраты</kwd>
        <kwd>вычислительный эксперимент</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>moisture content of natural gas</kwd>
        <kwd>non-isothermal flow</kwd>
        <kwd>gas hydrates</kwd>
        <kwd>numerical experiment</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках Госзаказа ФАНО РФ (проект NoIX.131.4.5, номер ФАНО 0377-2016-0003).</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The project is carried out within the framework of State contract FANO RF (project NoIX.131.4.5, NoFANO 0377-2016-0003).</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Бондарев Э.А. Особенности математического моделирования систем добычи и транспорта природного газа в Арктической зоне России / Э.А.Бондарев, И.И.Рожин, К.К.Аргунова // Записки Горного института. 2017. Т. 228. С. 705-716. DOI: 10.25515/PMI.2017.6.705.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Бондарев Э.А. Плоскопараллельная неизотермическая фильтрация газа: роль теплопереноса / Э.А.Бондарев, К.К.Аргунова, И.И.Рожин // Инженерно-физический журнал. 2009. Т. 82. № 6. С. 1059-1065.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке месторождений нефти и газа. М.: Грааль, 2002. 575 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Гухман Л.М. Подготовка газа северных газовых месторождений к дальнему транспорту. Л.: Недра, 1980. 161 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Дегтярев Б.В. Борьба с гидратами при эксплуатации газовых скважин в северных районах / Б.В.Дегтярев, Э.Б.Бухгалтер. М.: Недра, 1976. 197 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Истомин В.А. Предупреждение и ликвидация газовых гидратов в системах добычи газа / В.А.Истомин, В.Г.Квон. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004. 506 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Коротаев Ю.П. Борьба с гидратами при транспорте природных газов / Ю.П.Коротаев, А.М.Кулиев, Р.М.Мусаев. М.: Недра, 1973. 136 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Латонов В.В. Расчет коэффициента сжимаемости природных газов / В.В.Латонов, Г.Р.Гуревич // Газовая промышленность. 1969. № 2. С. 7-9.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Намиот А.Ю. Растворимость газов в воде: Справочное пособие. М.: Недра, 1991. 167 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Николаев В.Е. Численный анализ взаимодействия тепловых и гидродинамических процессов при фильтрации газа: Автореф. ... канд. физ.-мат. наук / Якутский государственный университет им. М.К.Аммосова. Якутск, 2000. 13 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Термогидродинамика систем добычи и транспорта газа / Э.А.Бондарев, В.И.Васильев, А.Ф.Воеводин, Н.Н. Павлов, А.П.Шадрина. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1988. 272 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bondarev E.A. Plane-parallel nonisothermal gas filtration: the role of thermodynamics / E.A.Bondarev, K.K.Argunova, I.I.Rozhin // Journal of Engineering Thermophysics. 2009. Vol. 18. № 2. P. 168-176. DOI: 10.1134/S1810232809020088.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bukacek R.F. Equilibrium moisture content of natural gases // Research Bulletin. Institute of Gas Technology, Chicago, USA. 1955. Vol. 8. № 11. P. 20.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kay W.B. Density of hydrocarbon gases and vapors at high temperature and pressures // Industrial &amp; Engineering Chemistry Research. 1936. Vol. 28. P. 1014-1019.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Sloan E.D. Clathrate hydrates of natural gases / E.D.Sloan, C.A.Koh. Boca Raton: Taylor &amp; Francis Group/CRC Press, 2008. 720 p.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
