- Впервые предложен унифицированный подход к структурному анализу гидросистем по характеру воздействия их элементов на текучие среды, исходя из наиболее универсального математического описания задач потоко- и термораспределения для сетевых и изотропных структур, который позволил: моделировать реальные физические структуры гидравлических систем без фиктивного зацикливания; ввести понятие «активный узел», отражающее модели накопителей текучей среды, через которые может осуществляться течение за пределы системы, причем с заранее неизвестным направлением потока и расходом; ввести понятие «путь» гидравлической цепи - последовательность звеньев, связывающих любую пару активных узлов; формализовать запись закона сохранения энергии и неразрывности в виде системы уравнений, описывающей потокораспределение без фиктивных граничных условий для разомкнутых структур с включением замыкающих отношений, описывающих полномерное воздействие элементов на энергию текучих сред; описать гидравлические модели элементов в виде функций «полных гидравлических характеристик» (замыкающих отношений), которые отражают характер воздействия на энергию потока во всем спектре расходов, давлений и температур в номинальных и аварийных режимах; теоретически обосновать модели сложносоставных элементов - скважин с различными способами эксплуатации и возможными осложнениями (дефекты колонны, аварийная циркуляция и т.п.); ввести понятие функций «обобщенных индикаторных линий», отражающих совместную схему нагнетания и отбора из нескольких пластов в одной скважине с учетом возможных перетоков между пластами в стволе; теоретически описать новые модели элементов, ранее не учитываемые в теории гидравлических цепей: обратные клапаны, регуляторы расхода и регуляторы давления; описать модели обратимых и необратимых насосных агрегатов с учетом условий их возможной аварийной работы.
-
Впервые предложена система граничных условий, позволяющая описать однозначную гидродинамическую взаимосвязь гидросистемы продуктивных пластов, скважин и наземной сети в сочетании с совместностью решения.
- Разработана новая математическая модель неизотермического течения сжимаемой текучей среды технических гидросистемах сетевой структуры, которая включает: математическое описание комплексного теплообмена в разомкнутых гидросистемах с учетом двунаправленной взаимосвязи кинематической вязкости и плотности текучих сред с температурой, давлением и скоростью потоков; факторы диссипации гидравлической энергии движения текучих сред в элементах гидросистем.
- Разработана новая математическая модель гидросистемы продуктивных пластов в условиях неустановившейся изотермической фильтрации сжимаемых текучих сред в многопластовых залежах нефти, которая включает: новые методы аппроксимации и интерполяции для построения трехмерных геологических моделей; специфическую систему уравнений относительно, неизвестных массовых расходов между конечными элементами, давлениями и фильтрационно-емкостными свойствами, позволяющую решать задачу динамического распределения фильтрационно-емкостных показателей с неограниченным оперативной памятью ЭВМ числом элементов; изменение пористости и проницаемости в условиях деформации порового пространства вследствие изменения давления; нелинейный закон фильтрации в сочетании с условиями течения сред с реологическими свойствами; динамическое спонтанное формирование и распространение трещин при превышении градиента давления разрыва, рассчитываемое на основе статистического анализа результатов целенаправленного разрыва пласта.
- Впервые математически формализованы методы адресной и комплексной оптимизации систем поддержания пластового давления.
- Впервые поставлена и решена задача поиска системы c кратчайших линейно-независимых путей, охватывающих все ветви орграфа, определенного матрицей инцидентности.
- Разработан новый метод и алгоритмы численного решения задачи совместного потоко- и термораспределения с диссипацией гидравлической энергии, отличающийся изменением функций замыкающих отношений непосредственно в итерационном процессе на каждом итерационном шаге и особым управлением приращениями для вычисления частных производных в конечных разностях в зависимости от приближения к корню.
- Впервые разработанные модели интегрированы в комплексную динамическую модель, сочетающую модель технических гидросистем с моделью гидросистем продуктивных пластов при помощи взаиморасчетных двойных граничных условий: давлений в активных узлах технической гидросистемы, функций давления водонапорного горизонта от времени и функции забойного или устьевого давлений от времени.
1.Стрекалов А.В. Системный анализ и моделирование гидросистем поддержания пластового давления. Тюмень, ИФ «Слово», 2002. 324 с.
2.Стрекалов В.Е. Стрекалов А.В., Завьялов В.В. Инновационная техника и технология гидросистем нефтяных промыслов. СПб., «Наука», 2006. 328 с.
3.Стрекалов А.В. Математические модели гидравлических систем для управления системами поддержания пластового давления. Тюмень, 2007. ОАО Тюменский дом печати. 664 с.
б)статьи в научно-технических изданиях рекомендованных ВАК
4.Стрекалов А.В. Метод математического моделирования гидросистем поддержания пластового давления. "Нефть и Газ" 5/2002, С. 70–80.
5.В.Е. Стрекалов, Стрекалов А.В. Биниология элементов гидравлических систем нефтяных промыслов. "Нефть и Газ" 5/2002, С. 95–99.
6.Стрекалов А.В., А.Б. Рублев. Расчет режима совместной эксплуатации нескольких гидродинамически изолированных пластов "Нефть и Газ" 6/2004, С. 28–41.
7.Стрекалов А.В. Расчет потокораспределения сложных гидравлических систем посредством формирования и решения неоднородной системы уравнений "Нефть и Газ" 2/2007, С 9–19.
8.Стрекалов А.В. Особенности задач расчета в управлении сложных гидравлических систем "Нефть и Газ" 3/2007. С 17–28.
9.И.П. Пуртова, М.Ю. Савастьин, Стрекалов А.В. Анализ и интерпретация динамики режимов работы скважин М., ВНИИОЭНГ "Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 6/2007. с 34–36.
10.И.П. Пуртова, Стрекалов А.В. Проблемы учета совместной эксплуатации гидравлически изолированных пластов М., ВНИИОЭНГ "Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 6/2007. с 36–40.
11.Стрекалов А.В. Метод численного решения задачи потокораспределения в сетевых гидравлических системах. Вестник Тюменского государственного университета, 06`2009 «Физико-математические науки, информатика, химия. С. 169–176.
12.Грачева С.К., Стрекалов А.В. Влияние неустановившегося изменения фильтрационно–емкостных свойств на режимы эксплуатации пластовой системы. Нефтяное хозяйство, 1/2009. 12 с.
13.Стрекалов А.В., Королев М.С. Динамика гидравлических систем сетевой структуры. Естественные и технические науки № 6 (44). 2009.С. 29–36.
14.А.С. Ушаков, А.В. Стрекалов, М.С. Королев. Обоснование показателей гидроразрыва пласта для горизонтальных скважин. «Территория нефтегаз». № 5. 2010. С 14–16.
15.Стрекалов А.В., Королев М.С., Фоминых О.Ф. Контроль, регулирование и оптимизация гидросистем заводнения нефтяных пластов. Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело", 2010 (электронный журнал).
в)статьи в рецензируемых научно-технических изданиях
16.Стрекалов А.В., Королев М.С. Оптимизация систем поддержания пластового давления на основе их моделей. Техника и технология – 2008 №3. С. 67–73.
17.Стрекалов А.В. Имитационное математическое моделирование гидросистем поддержания пластового давления. Межвузовский сборник научных трудов: "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири". Тюмень, ТюмГНГУ, 2002, с 19–34.
18.Стрекалов А.В. Нахождение замыкающих отношений при моделировании нагнетательных скважин. Межвузовский сборник научных трудов: "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири". Тюмень, ТюмГНГУ, 2002, с 34–48.
19.Стрекалов А.В., И.Н.Батищев. Управление режимами работы гидросистем поддержания пластового давления Материалы международной научно–технической конференции: Нефть и Газ Западной Сибири. Тюмень, 2005. С. 45–51.
20.Стрекалов А.В. Модель неизотермического установившегося течения в трубопроводных сетях, связанных с системой продуктивных пластов. Сборник научных трудов. Выпуск № 11. Математическое и информационное моделирование. Тюмень 2009. С 131–144.
г)авторские свидетельства и патенты на изобретения
21.Стрекалов А.В. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2002611864. Комплекс универсального моделирования технических гидравлических систем поддержания пластового давления (Hydra´Sym). М. 2002.
22.Стрекалов А.В., И.Н. Батищев. Патент на изобретение № 2303807 "Регулятор расхода жидкости". МПК8 G05D7/01 Бюл. №20–7с