<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gscience</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Mining Science and Technology (Russia)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Горные науки и технологии</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2500-0632</issn><publisher><publisher-name>The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/2500-0632-2019-3-220-226</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gscience-157</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MINING ROCK PROPERTIES. ROCK MECHANICS AND GEOPHYSICS</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД. ГЕОМЕХАНИКА И ГЕОФИЗИКА</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Finite Element Simulation of Multiphase Flow in Oil Reservoirs -Comsol Multiphysics as Fast Prototyping Tool in Reservoir Simulation</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Конечно-элементное моделирование многофазного течения в нефтенасыщенных пластах-коллекторах - Comsol Multiphysics как инструмент быстрого создания упрощенной модели при моделировании пласта</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нассан</surname><given-names>Т. Х.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nassan</surname><given-names>T. H.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Фрайберг</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Freiberg</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Амро</surname><given-names>М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Amro</surname><given-names>M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Фрайберг</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Freiberg</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Фрайбергская горная академия<country>Германия</country></aff><aff xml:lang="en">Technische Universitat Berg Akademie Freiberg<country>Germany</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>01</month><year>2020</year></pub-date><volume>4</volume><issue>3</issue><fpage>220</fpage><lpage>226</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Nassan T.H., Amro M., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Нассан Т.Х., Амро М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nassan T.H., Amro M.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mst.misis.ru/jour/article/view/157">https://mst.misis.ru/jour/article/view/157</self-uri><abstract><p>Reservoir simulation is a powerful tool to mimic the formation behaviour during primary production and later on for planning enhanced oil recovery (EOR) pattern. However, all available commercial and developed scien-tific/academic software for this purpose is based on either finite difference method (FDM) or finite volume method (FVM). Recently finite element method started to gain more attention in the scientific and commercial practices due to its robust results and the ability to deal with complex boundaries. COMSOL Multiphysics is a finite element method (FEM)-based software, having very special features, which are different from standard reservoir engineering software packages like Eclipse or CMG, which are black box-type software. The most important feature of the COMSOL is that user can see equation and modify it - customize for specific conditions and objectives, as well as couple different physics together and apply different solvers, which are under user’s disposal. In this paper, short background of FEM will be illustrated and then the mathematical models of two-phase immiscible flow of water and heavy oil will be reviewed and simulated using COMSOL Multiphysics on the famous inverted five-spot model. The comparison between the results of Comsol Multiphysics and Eclipse shows good agreement. This study is the first step in applying Comsol Multiphysics to reservoir simulation. Further steps will involve simulating thermal enhanced oil recovery using steam flooding technique and coupling Comsol Multiphysics with CMG software package to enhance simulation inputs and outputs.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Моделирование пласта является мощным инструментом для имитации поведения пласта при первичной добыче, а затем для планирования схем повышения нефтеотдачи пласта (EOR). Однако всё коммерческое и целевое разработанное научное программное обеспечение для этой цели основано либо на методе конечных разностей (FDM), либо на методе конечных объемов (FVM). В последнее время метод конечных элементов (FEM) стал привлекать всё большее внимание в научной и промышленной областях благодаря его надежным результатам и способности работать при сложных границах. COMSOL Multiphysics - это программное обеспечение, основанное на методе конечных элементов, и оно обладает совершенно особыми функциями, которые отличаются от стандартных пакетов программного обеспечения для проектирования разработки пластов, таких как Eclipse или CMG, в которых используется программное обеспечение, основанное на принципе «черного ящика». Самая важная особенность COMSOL заключается в том, что можно видеть уравнение и изменять его в соответствии с потребностями задачи, объединять различные физические процессы/свойства и решать задачи с помощью различных средств, которые находятся в распоряжении пользователя. В этой статье будет представлен краткий обзор FEM, а затем будут рассмотрены и построены математические модели двухфазного несмешивающегося потока вода-тяжелая нефть с использованием COMSOL Multiphysics на основе знаменитой обратной пятиточечной схемы размещения скважин. Сравнение результатов COMSOL Multiphysics и Eclipse показывает их хорошее согласие. Это исследование является первым шагом в использовании COMSOL Multiphysics для моделирования пласта. Дальнейшие шаги будут направлены на моделирование повышения нефтеотдачи за счет тепловой энергии с использованием метода парового заводнения и совместного использования COMSOL Multiphysics с пакетом CMG для улучшения вводных и выходных данных моделирования.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>моделирование нефтяного пласта</kwd><kwd>методы повышения нефтеотдачи пласта</kwd><kwd>метод конечных элементов</kwd><kwd>COMSOL Multiphysics</kwd><kwd>математические модели двухфазного несмешивающегося потока вода-тяжелая нефть</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>oil reservoir simulation</kwd><kwd>enhanced oil recovery methods</kwd><kwd>finite element method</kwd><kwd>COMSOL Multiphysics</kwd><kwd>mathematical models of two-phase immiscible flow of water and heavy oil</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Turgay Ertekin, Jamal Abu-Kassem, Gregory King, Basic applied reservoir simulation, SPE textbook series vol.7, Richardson, Texas, 2001.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Turgay Ertekin, Jamal Abu-Kassem, Gregory King, Basic applied reservoir simulation, SPE textbook series vol.7, Richardson, Texas, 2001.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhangxin Chen, Guanren Huan, Yuanle Ma, Computational methods in multiphase flows in porous media, SIAM-Philadelphia, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhangxin Chen, Guanren Huan, Yuanle Ma, Computational methods in multiphase flows in porous media, SIAM-Philadelphia, 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jan Dirk Jansen. A Systems description of flow through porous media, Springer, 2013.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jan Dirk Jansen. A Systems description of flow through porous media, Springer, 2013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhangxin Chen, Reservoir simulation: Mathematical techniques in oil recovery, SIAM-Philadelphia, 2007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhangxin Chen, Reservoir simulation: Mathematical techniques in oil recovery, SIAM-Philadelphia, 2007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Martin J. Blunt, Multiphase flow in permeable media: A pore-scale perspective, Cambridge University press, Cambridge, 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martin J. Blunt, Multiphase flow in permeable media: A pore-scale perspective, Cambridge University press, Cambridge, 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">COMSOL Multiphysics Reference Manual, Version 5.2’’, COMSOL Inc., (2017)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">COMSOL Multiphysics Reference Manual, Version 5.2’’, COMSOL Inc., (2017)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
