Численное моделирование динамики температуры и диэлектрических параметров нефтематеринской породы при СВЧ‑нагреве

Abstract

Приведены результаты физического и математического моделирования распределения температуры в образце нефтематеринской породы при одностороннем микроволновом облучении. Разработан и протестирован метод косвенного определения зависимости диэлектрических свойств образца от температуры по экспериментальным данным температурной динамики во время электромагнитного нагрева. Метод заключается в решении обратной задачи для установления температурной зависимости коэффициента поглощения электромагнитной волны, который зависит от диэлектрических свойств. Было создано две вариации модели. В одной из них коэффициент поглощения считался постоянным и однородным, а его значение было получено валидацией модели экспериментальными данными. Во второй имел место учёт зависимости коэффициента поглощения от температуры, математическая форма которой была определена решением обратной задачи. Сопоставление экспериментальных данных с результатами реализации этих моделей показало увеличение их количественной сходимости при применении разработанного метода

Results of physical and mathematical modeling of temperature distribution in an oil source rock sample under single-sided microwave irradiation are presented. A method for indirect determination of the dependence of dielectric properties of a sample on temperature using experimental data on temperature dynamics during electromagnetic heating has been developed and tested. The method consists in solving an inverse problem to establish the temperature dependence of the absorption coefficient of an electromagnetic wave, which depends on dielectric properties. Two variations of the model were created. In one of them, the absorption coefficient was assumed to be constant and homogeneous, and its value was obtained by validating the model by experimental data. The second takes into account the dependence of the absorption coefficient on temperature, the mathematical form of which was determined by solving the inverse problem. Comparison of experimental data with the results of the implementation of these models showed an increase in their quantitative convergence when using the developed method