Experimental determination of the filtration parameters of the porous medium model based on measurements in non-stationary conditions

Received: 2026-10-15

Published: 2026-10-15

Abstract

The work experimentally examines water filtration in a porous-medium model. Based on measurements of filtration characteristics under stationary conditions, the filtration law was determined and found to agree with the classical Darcy law. Under non-stationary conditions, the hydraulic diffusivity of the medium was estimated from pressure buildup curves. Two methods were used: the deterministic moment method and minimization of a quadratic residual functional. Both methods yielded close results. The study demonstrates the possibility of estimating the elastic storage capacity of the medium from its permeability and hydraulic diffusivity and evaluates the error of hydraulic-diffusivity recovery in different norms.

List of references

  1. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. – М.: Недра, 1984, – 211 с.

  2. Ezekwe N. Petroleum Reservoir Engineering Practice. Prentice-Hall, Upper Saddle River. 2011. Pearson Prentice Hall, – 2011. – 770 p. ttps://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=3682612

  3. Инь Сянцин, И Лун. Фильтрационная особенность низкопроницаемых коллекторов // Нефть, газ и бизнес. – 2008. – №11. – С. 63-65.

  4. Байков В.А., Колонских А.В., Макатров А.К., Политов М.Е., Телин А.Г. Нелинейная фильтрация в низкопроницаемых коллекторах. Лабораторные фильтрационные исследования керна Приобского месторождения // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». – 2013. – Вып. 31, № 2. С. 4-7.

  5. Шагапов В.Ш., Дударева О.В. Проявление нелинейных эффектов фильтрации в низкопорницаемых коллекторах при переменных режимах функционирования скважины // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2016. – №1(39). – С. 102-114.

  6. WANG Xue-wu, YANG Zheng-ming, SUN Yu-ping, LIU Xue-wei, Experimental and Theoretical Investigation of Nonlinear Flow in Low Permeability Reservoir // Procedia Environmental Sciences. – 2011. – P. 1392-1399

  7. Шагапов В.Ш., Белова О.В. Особенности фильтрации в низкопроницаемых коллекторах с проявлением предельного градиента давления // Инженерно-физический журнал. – 2017. – Т. 87. №6. – С. 1269-1281.

  8. Teng Y., Li Z., Chen C. Pre-Darcy flows in low-permeability porous media // Hydrogeology J. – 2024. – P. 1957–1977. – DOI: 10.1007/s10040-024-02853-4.

  9. Islam M. R., Hossain M. E., Moussavizadegan S. H., Mustafiz S., Abou-Kassem J. H. Advanced Petroleum Reservoir Simulation. Towards Developing Reservoir Emulators. Second Edition. 2016. Scrivener Publishing LLC.

  10. Chaudhry Amanat U. Oil Well Testing Handbook. Gulf Professional Publishing. 2004. https://doi.org/10.1016/B978-0-7506-7706-6.X5089-9

  11. Хужаёров Б. Х. Фильтрация неоднородных жидкостей в пористых средах. Ташкент: ФАН, 2012. – 280 с.

  12. Хайруллин М.Х., Хусамов Р.С., Шамсимов М.Н., Фархуллин Р.Г. Интерпретация результатов гидродинамических исследований скважин методами регуляризации. Москва - Ижевск, НИЦ Регулярная и хаотическая динамика компьютерных исследований. 2006. – 172 с.

  13. Гамзаев Х.М. Определение коэффициента пьезопроводности на основе модели упругого режима разработки пласта // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. – 2023. – № 63. – С. 29–36. – doi: 10.17223/19988605/63/4

  14. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. – Москва: «МИР». – 1973. – 959

  15. Bonnans, J. F., Gilbert, J. C., Lemarechal, C., Sagastizabal A. Numerical Optimization: Theoretical and Practical Aspects. 2nd ed. – Berlin: Springer-Verlag, 2006. – 491 p.

  16. Rahali, N. E. Global convergence of the Armijo epsilon steepest descent algorithm / N. E. Rahali, N. Djeghaba, R. Benzine // Revue d’Analyse Num´erique et de Th´eorie de l’Approximation. – 2012. – Vol. 41, no. 2. – P. 169–180.

About the Authors

Bakhtiyor Khuzhayorov
Samarkand State University named after Sharof Rashidov
Azizbek Usmanov
Samarkand State University named after Sharof Rashidov
Javlonbek Tuygunov
Samarkand State University of Architecture and Construction named after Mirzo Ulugbek

License

How to Cite

Experimental determination of the filtration parameters of the porous medium model based on measurements in non-stationary conditions. (2026). Uzbek Journal “Problems of Mechanics”, 37(3), 145-155. https://www.pmjournal.uz/jour/article/view/34

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.

ISSN 2010-7250 (Print)