Численное моделирование неизотермической фильтрации газа и тепловых режимов работы скважин

• Автор: Зарипова, Камила Раилевна
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 АНАЛИЗ РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЮ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗА И ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН В РАЗРЕЗАХ ГОРНЫХ ПОРОД С НЕОДНОРОДНЫМИ ТЕПЛОФИЗИЧЕКИМИ
СВОЙСТВАМИ
1.1 Анализ исследований, посвященных неизотермической фильтрации газа в пласте
1.2 Анализ традиционных расчетных формул распределения давления в потоке газа в скважине
1.3 Анализ традиционных расчетных формул распределения
температуры потока газа в скважине
Выводы по первой главе.!
Глава 2 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛОСКОРАДИАЛЬНОЙ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ОДНОМЕРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗА
2.1 Постановка задачи
2.1.1 Вывод дифференциального уравнения фильтрации газа к скважине
2.1.2 Постановка начальных и граничных условий
2.2 Постановка температурной задачи при фильтрации газа к скважине
2.3 Способы расчета динамики и распределения давления и температуры пласта, полученные из аналитического решения задачи о неизотермической фильтрации газа в

пласте
2.4 Исходные данные для расчета динамики и распределения давления и температуры пласта
2.5 Анализ плоскорадиальной неизотермической нестационарной
фильтрации газа к скважине
Выводы по 2 -й главе
Глава 3 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗА С УЧЕТОМ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЗМУЩЕННОЙ ОБЛАСТИ ДАВЛЕНИЯ
3.1 Анализ закона распространения возмущенной области, вызванной притоком газа к скважине, методом смены стационарных состояний
3.2 Постановка задачи о неизотермической фильтрации газа с учетом продвижения фронта возмущенной области, вызванной притоком газа к скважине
3.3 Анализ результатов решения задач о фильтрации газа и
температуры пласта
Выводы по 3 - й главе
Глава 4 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ГАЗА ПРИ НЕЛИНЕЙНОМ ЗАКОНЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
4.1 Вывод уравнения для фильтрации газа при нелинейном законе
4.2 Вывод дифференциального уравнения неизотермической фильтрации газа по нелинейному закону
4.3 Постановка граничного условия на забое скважины при неизотермической фильтрации газа по нелинейному закону

фильтрации
4.4 Вывод формулы для расчета забойного давления при установившейся неизотермической фильтрации газа
4.5 Составление исходных данных расчета для решения задачи о неизотермической фильтрации газа по двучленному закону фильтрации
4.6 Компьютерное моделирование технологических режимов работы скважин в пласте с улучшенными фильтрационноемкостными свойствами
4.7 Компьютерное моделирование технологических режимов работы скважин в пласте с ухудшенными фильтрационноемкостными свойствами
Выводы по 4 - й главе
Глава 5 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ С УЧЕТОМ РЕАЛЬНЫХ СВОЙСТВ .ПОТОКА ГАЗА И НЕОДНОРОДНОСТИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРЕЗА ГОРНЫХ ПОРОД
5.1 Постановка задачи термодинамики газовой скважины с учетом теплофизических свойств реального газа и неоднородных разрезов горной породы
5.2 Совместное численное интегрирование дифференциальных уравнений, описывающих движение потока газа по скважине и его температуру
5.3 Расчет и анализ технологического режима работы газовой скважины с глубиной, не превышающей 1200 - 1500- м и в разрезе горных пород с идентичными теплофизическими свойствами
5.4 Расчет и анализ технологического режима работы газовой

Рпл > спл, Лпл - плотность, коэффициенты теплоемкости и теплопроводности скелета газоносного пласта, соответственно;
теплопроводности кровли (подошвы), соответственно;
ТКрВ= Ткрв (г, 1) - функция, описывающая температуру кровли (подошвы).
Далее, необходимо задать: распределение температуры в начальный момент времени; граничные условия на забое скважины и внешней границе контура пласта.
Толщина пласта незначительна по сравнению с его радиусом, поэтому температура пласта принимается независящей от его толщины. До пуска скважины фильтрация газа в пласте отсутствует, поэтому в начальный момент времени температура пласта принимает постоянное значение, не зависящее от радиуса. На основании вышесказанного начальное условие имеет следующий вид:
Теплообмен на забое скважины между газоносным пластом и скважиной происходит по следующей зависимости
В (2.23) приняты следующие обозначения: ос - коэффициент
теплоотдачи от газа, находящегося в скважине, к газоносному пласту, Т2(х, 1) - функция, описывающая температуру потока газа в скважине, где х -координата по продольной оси скважины; Тг= Тг(х, 0 определяется термодинамическим расчетом газовых скважин из решения сопряженной задачи неизотермического течения газа в скважине [44]. Теплопроводный
Ркрв/ спТ > рв _ плотность и коэффициент теплоемкости, коэффициент
Т(г, 0 |{=1о=то=сошй
(2.22)
[пй, - (1 - т)^]

Q стРстп дТ(гД)
Ь Ср дг г=Гс
«[Т(Г, 0 1г=гс Тг 1х=хср)]
(2.23)