Разработка обобщенной гидродинамической модели многофазных течений при освоении скважин с применением струйного насоса на нефтегазоконденсатных месторождениях

• Автор: Федоров, Владислав Витальевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Е Обзор гидродинамических моделей многофазных течений при освоении
скважин, в том числе с применением струйного насоса
1 Л. Обзор гидродинамических моделей многофазных течений в системе
"пласт - скважина"
1.2. Обзор гидродинамических моделей течений в системе
"пласт - скважина - струйный насос"
2. Физическое описание процессов течений флюидов во время освоения скважин с использованием струйного насоса
3. Обобщенная гидродинамическая модель течения многофазной жидкости при освоении скважины с использованием струйного насоса
3.1. Основные уравнения, описывающие процесс течений в элементах циркуляционной системы "скважина - струйный насос - пласт". Граничные и начальные условия
3.2. Расчёт восходящего вертикального течения в трубах постоянного
сечения двухфазной газожидкостной смеси с учётом сил инерции
3.3. Зависимости для расчёта перепада давлений в горловине струйного насоса и использование этих зависимостей для управления притоком
в скважину с учётом предельного случая
3.4. Определение функции истинного газосодержания в горловине
струйного насоса по данным опытов
4. Алгоритм численного моделирования процессов освоения скважины на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях и описание работы созданного компьютерного пакета в среде Ое1рЫ
4.1. Описание численного метода расчёта освоения скважины
4.2. Описание созданного компьютерного пакета в среде Ое1рЫ
5. Результаты численного моделирования многофазных течений в скважинах
нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений при их освоении с использованием струйного насоса и управление гидродинамическими потоками
5.1. Результаты численного моделирования многофазных течений
в скважинах нефтяных месторождений
5.2. Результаты численного моделирования многофазных течений
в скважинах газовых месторождений
5.3. Сравнение проведённых расчётов в циркуляционной системе "пласт — скважина — струйный аппарат" с расчётами по ранее предложенным основным методикам
5.3.1. Сравнение проведённых расчётов с расчётами по методике P.C. Яремийчука, Б.М. Кифора, В.Н. Литовского и других
5.3.2. Сравнение распределения давления при восходящем течении газожидкостной смеси в вертикальных трубах с методикой Е.В. Шеберстова, Е.Г Леонова
ф 5.4. Анализ модели на устойчивость к входным данным
5.4.1. Анализ модели на устойчивость к входным данным при освоении нефтяной скважины
5.4.2. Анализ модели на устойчивость к входным данным при освоении газовой скважины
Основные выводы и рекомендации
Литература
Приложение

Основой современной экономики нашей страны является нефтегазовый комплекс. В настоящее время данная отрасль существенно пополняет федеральный бюджет России. В общем, объёме поставляемой на экспорт продукции доля нефтегазовой отрасли составила значительную часть.
В недрах нашей страны сосредоточенно большое количество из мировых разведанных на сегодняшний день запасов нефти и мировых разведанных запасов газа. Такие запасы природных углеводородов позволяют устойчиво производить их добычу и обеспечивать сполна платёжеспособный спрос как отечественных, так и зарубежных потребителей.
Дальнейшее развитие нефтегазового комплекса в сложившихся ныне экономических условиях определяет необходимость в разработке и внедрении в практику перспективных энерго- и ресурсосберегающих технологий и ^ оборудования. Современное состояние отрасли требует решения задач,
связанных с оптимизацией работы оборудования, его надёжностью при эксплуатации и соответствии требованиям экологии. Это определяет потребность совершенствования существующих технологических процессов, имеющегося оборудования и поиска новых альтернативных решений.
В настоящее время в отечественной и зарубежной нефтяной промышленности эффективно используется такая разновидность насосной техники как струйные аппараты. Широкое распространение струйных насосов в нефтегазовой промышленности основано на её определённых достоинствах. К достоинствам струйного насоса относятся: высокая эксплуатационная надежность, простота конструкции устройства; отсутствие в ней подвижных элементов; незначительные габаритные размеры и масса устройства; ♦ способность перекачки разнообразных несжимаемых жидкостей, сжимаемых
сред и гидросмесей с твердыми включениями; высокая самовсасывающая

ГЛАВА 3. Обобщенная гидродинамическая модель течения многофазной жидкости при освоении скважины с использованием струйного насоса
3.1. Основные уравнения, описывающие процесс течений в элементах циркуляционной системы "скважина — струйный насос — пласт". Граничные и начальные условия
Разнообразие нестационарных течений как двухфазных, так и однофазных флюидов в циркуляционной системе можно описать единой гидродинамической моделью.
При построении указанной модели были использованы следующие предположения:
* движение одномерное;
■ при описании движения используется диффузионное приближение
* давления и температуры фаз одинаковы и постоянны по сечению канала;
термодинамического равновесия для объёма смеси, проходящего через сечение за единицу времени.
Полная одномерная осреднённая по живому сечению система уравнений для неустановившегося двухфазного газожидкостного потока в каналах скважины и струйного насоса, за исключением пласта, без фазовых переходов выглядит следующим образом [156,142,10,46]:
Уравнение сохранения массы

многоскоростного континуума;
в каждом сечении выполняются условия локального
(3.1.1)
Уравнение движения