Проаналізовано вплив температурного та барометричного режиму на продуктивність і загасання продуктивності фільтрації нафти в пористому колекторі привибійної зони свердловини. Наведено результати експериментів з фільтрації природної високопарафіністої нафти через керн. Експериментально оцінено вуглеводневу кольматацію в пористому керні. Оцінено роль парафінів, церезинів і асфальтосмолистих речовин у цьому процесі. На основі аналізу експериментів з фільтрації високопарафіністої нафти запропоновано модель процесу вуглеводневої кольматації пористого середовища. Проведено зіставлення температурного фронту в привибійній зоні свердловини та зоні вуглеводневої кольматації.

Стосовно нового напряму регіонального (міжсвердловинного) регулювання фільтраційних потоків у покладах вуглеводнів і підземних сховищ газу та відповідно до технології тампонування тріщин у колекторах вуглеводнів із використанням суспензії дрібнодисперсних матеріалів (гранул) розроблено математичну модель кінетики кольматації тріщин гранулами на основі положень фізколоїдної хімії та експериментальних досліджень із гідродинаміки суспензії. У безрозмірному вигляді модель описує залежність симплексів геометричної, фізичної та структурної подібності і критерію гомохронності. Модель кінетики обгрунтована власними експериментами за нерівноважних умов та експериментами за критичних (рівноважних) умов, результати яких опубліковано в літературі стосовно гідророзриву пласта з використанням дисперсних систем як з додатною, так і з від'ємною седиментацією. Адекватність розв'язку диференціального рівняння моделі та експериментальних даних підтверджено критерієм Фішера. Встановлено теоретичну залежність критичної швидкості дисперсної системи від концентрації суспензії, оцінено роль сил аутогезії і адгезії, виведено рівняння критичної насиченості тріщини зернистим шаром. Модель надала змогу звести складний процес кольматації різнорозмірних багатьох тріщин до процесу адсорбції дисперсної фази тріщинувато-пористим середовищем з нелінійною ізотермою Легмюра, а відтак застосувати відому теорію фільтрації рідини з активними домішками для розв'язування задачі тампонування каналів проривання води до свердловин. Модель може бути застосована і для опису інших фізично подібних процесів.

Наведено експериментально-теоретичне обгрунтування одержання пористих бетонних дренажних труб підвищеної якості для гідротехнічного та міського будівництва. Розглянуто теоретичну модель взаємодії пористого бетону, піску обсипання та води, що фільтрується. Визначено конфігурацію склепіння з частинок за яких не відбувається кольматація пор. Вивчено параметри контактної зони крупнопористого бетону та розроблено способи підвищення її міцності на розтяг за допомогою інтенсивних методів формування й уведення мікронаповнювача. Розроблено спосіб зменшення витрат матеріалів під час спорудження дренажного трубопроводу, який за дійсними нормами під час укладання в глинисті грунти та супесі потребує обсипання та підсипки шарів піску. Розроблено спосіб забезпечення гнучкого та герметичного стикування пористих бетонних труб і заходи щодо забезпечення зниження вартості дренажу.

Процес кольматації парафіном привибійної зони нафтового пласта супроводжується зменшенням поточних дебітів свердловин. Він визначається багатьма чинниками, які достатньою мірою не вдається врахувати ні експериментально, ні теоретично. Мета роботи - виконання досліджень з використанням математичного апарату теорії ймовірностей. Зроблено припущення, що пласт складається із деякої множини капілярів, а кристал парафіну застрягає в капілярі з критичним перерізом, відтак усі кристали, що рухаються за ним, осідають (накопичуються). Описуючи цей процес у термінах теорії ймовірностей, одержано функції ймовірностей відсутності та настання кольматації у вигляді експоненціального закону та просторовій координаті. У міру наближення до свердловини градієнт тиску зростає, а отже, зростає перепад температур (як результат дросельного ефекту), кристали парафіну виділяються щораз інтенсивніше, тобто кольматація залежить від біжучого радіуса. За таких умов експоненціальний закон узагальнено законом Вейбулла, а відтак - розширеним експоненціальним законом Макегама. Аналогічно записано функції за часовою координатою. Згідно із законом великих чисел здійснено перехід від множини капілярів до коефіцієнта проникності, який записано для будь-якого перерізу нафтового пласта в довільний момент часу. Аналіз показав, що у привибійній зоні відбувається інтенсивне в часі зменшення коефіцієнта проникності, з часом зона кольматації розширюється в просторі, а коефіцієнт проникності нелінійно зростає з віддаленням від свердловини, що відповідає фізичній суті процесу. Введено поняття середнього коефіцієнта проникності в зоні кольматації на довільний момент часу. Використовуючи формули Дюпюї зі змінним у часі коефіцієнтом проникності і розглядаючи зонально-неоднорідний пласт, одержано дебіт свердловини по нафті залежно від часу її роботи. В результаті процес парафінової кольматації вперше описано не тільки за часовою, а і за просторовою координатами.

Розроблено технологію термохімічного оброблення привибійної зони пласта в нафтовидобувних свердловинах. Запропоновано використовувати для разплавлення органічного кольматанта экзотермічні реакції між новими реагентами. Наведено результати термохімічних розрахунків теплових эфектів реакцій і підвищення температури реакційного середовища і продуктивного пласта.

Розроблено технологію термохімічного оброблення привибійної зони пласта в нафтовидобувних свердловинах. Запропоновано використовувати для разплавлення органічного кольматанта экзотермічні реакції між новими реагентами. Наведено результати термохімічних розрахунків теплових эфектів реакцій і підвищення температури реакційного середовища і продуктивного пласта.

Біоплато - споруда для очищення господарсько-побутових, виробничих стічних вод, забрудненого поверхневого стоку. У відомих конструкціях біоплато відбувається поступова кольматація порового простору фільтрувальної засипки та нижнього дренажу біоплівкою і мінералізованим осадом, нагромадження мулу в донній частині споруди. Для відновлення роботи біоплато необхідна їх періодична зупинка на складні і тривалі ремонтно-відновлювальні роботи, пов'язані з промивкою і регенерацією фільтрувальної засипки та дренажу. Тому прогнозування роботи біоплато актуально проводити саме на етапі проектування з метою здійснення прогнозних розрахунків. Доцільніше це робити саме засобами математичного та комп'ютерного моделювання без проведення натурних експериментів. В даній роботі авторами побудовано математичну модель фільтрації з урахуванням кольматації та суфозії в системі біоплато-фільтра у двовимірному випадку. В побудованій математичній моделі враховано фізичні ефекти динамічної зміни пористості та залежності коефіцієнта фільтрації від концентрації забруднень, чого немає у відомих аналогах. Нелінійність побудованої моделі не надає змоги говорити про аналітичні розв'язки відповідної крайової задачі. Математичне моделювання надає змогу оцінити ефект впливу розглянутих факторів, але не надає змоги знизити такий негативний вплив. Тому для збереження продуктивності біоплато авторами запропоновано інженерні рішення, які знижують вплив кольматаційно-суфозійних процесів на ефективність роботи біоплато-фільтра. А саме: в математичній моделі авторами враховано наявність додаткової системи перфорованих труб, яка розміщена в товщі фільтрувальної засипки. Урахування вказаних факторів надає змогу підвищити адекватність математичної моделі для досліджуваних фізичних процесів. Числові розв'язки задачі знайдено за допомогою методу скінченних елементів. Проведення числових експериментів планується у безкоштовному програмному середовищі FreeFem++.