Моделирование эффективности эксплуатации промысловых систем добычи и сбора углеводородов при наличии гидратоотложений и коррозии

• Автор: Яшин, Артем Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 194 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ГАЗОНЕФТЯНОЙ СМЕСИ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ ТРУБАХ

1.1. Краткий обзор работ в области моделирования течения газонефтяной смеси в вертикальных трубах

1.2. Определение гидродинамических и тсплофизических параметров в скважине

1.3. Алгоритмизация математической модели течения газонефтяной смеси в скважинах

1.4. Интерпретация результатов численного моделирования течения газонефтяной смеси в вертикальных скважинах

Выводы по разделу

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ В ГАЗОНЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЕ ПРИ НАЛИЧИИ ОТЛОЖЕНИЙ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ
2.1. Теоретическое исследование особенностей течения углеводородных смесей в скважине при наличии отложений газовых гидратов
2.2. Особенности математического моделирования течений газоводонефтяных смесей в скважине с образованием твердых гидратных отложений
2.3. Система уравнений для описания течения многофазной смеси в каналах переменного сечения
2.4. Моделирование техникоэкономических показателей эффективности системы технического обслуживания при борьбе с гидратоотложениями на скважинах
Выводы по разделу
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРАТООБРАЗОВАН ИЯ В ГАЗОЖИДКОСТНОМ ПОТОКЕ
Алгоритм расчета условий образования и роста гидрата на стенке газопровода
Анализ результатов модельных расчетов
Особенности моделирования тепло и массопереноса в средах с фазовыми переходами в высокочастотном электромагнитном поле Моделирование техникоэкономических показателей эффективности системы технического обслуживания нефтегазопроводов при удалении гидратоотложений Выводы но разделу
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ ПРОМЫСЛОВЫХ СИСТЕМ СБОРА В УСЛОВИЯХ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ НЕФТЕПРОВОДОВ
Исследование надежности линейной части промысловых нефтепроводов в условиях коррозионных процессов Исследование влияния диаметра промыслового трубопровода на интенсивность коррозионных процессов
Модель учета иестационарности потока отказов линейной части промысловых трубопроводов в зависимости от срока их эксплуатации Выводы по разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Имеется практически неограниченный диапазон их возможных вариантов, но в общем иод действием поверхностного натяжения создаются искривленные границы раздела, стремящиеся к образованию сферических форм. В данной работе рассматривается классификация режимов течения, которая получила наиболее широкое распространение. Было выделено то, что в горизонтальных потоках гравитационные силы действуют на жидкую фазу, смещая се ко дну канала и тем самым усложняя исследования. В книге Поршакова Б. П., Романова Б. А. приведены основные законы термодинамики и теплотехники. На их основе рассмотрены основные законы теплообмена излучением, которые возникают в скважине при передаче тепла от потока к стенке и обратно. Теплообмен излучением связан с двойным превращением внутренняя энергия тела порождает поток электромагнитных колебаний, в свою очередь, поток энергии электромагнитных колебаний при поглощении их другим телом вновь превращается во внутреннюю энергию. Постановка задачи. Такое многогранное исследование возможно лишь в рамках математической модели, в полной мере учитывающей все вышеперечисленные факторы. В связи с этим в данной работе приводится математическая модель функционирования газонефтяной скважины, позволяющая получить распределение таких параметров, как давления в скважине, температуры газонефтяного потока, температуры внешней стенки скважины, массовых концентраций летучей компоненты в газовой и жидкой фазах и других параметров. На основе данной модели проведено численное исследование процессов, происходящих при эксплуатации добывающей скважины. Поскольку разнообразие и сложность гидродинамических и теплофизических процессов, происходящих в действующей скважине, затрудняет проведение теоретических исследований, то в каждом конкретном случае исходные балансовые уравнения подвергаются, как правило, различным упрощениям, и окончательный вид уравнений, которые используются для построения соответствующей математической модели, определяется характерными особенностями изучаемого процесса 9. При движении газожидкостного потока в скважине характерный размер частиц пузырьков газа, капель нефти на три четыре порядка меньше диаметра подъемной колонны и других макроскопических масштабов рассматриваемых течений . Это позволяет описывать газожидкостную смесь как совокупность двух континуумов заполняющих один и тот же объем. В каждой точке объема можно ввести макроскопические скорости фаз, давления, плотности фаз, объемные газосодержания и применять обычный аппарат дифференциального и интегрального исчислений для математического описания дисперсных систем ,. Также необходимо отметить, что при неизменных внешних условиях, определяющих режим эксплуатации системы скважинапласт, нестационарные процессы тепло и массопереноса в действующих скважинах относительно кратковременны , . Поэтому тсрмо и гидродинамический режимы работы скважины можно считать квазистационарными. Исследование квазистационарного тепло и массопереноса в эксплуатационных скважинах позволяет оценить влияние различных термодинамических эффектов на характер распределения по стволу скважины таких важных параметров, как температура и давление 9. Таким образом, анализ квазистационарных процессов в действующей скважине имеет не только практическое, но и вполне теоретическое значение. Уравнения масс. Для наиболее полного учета межфазных массообменных процессов и связанных с ними теплофизических явлений примем, что газожидкостная смесь в стволе скважины состоит из трех компонент, а именно из тяжелой содержащейся только в жидкой фазе, из летучей и некоторой средней компоненты, присутствующей как в жидкой фазе, так и в виде паров в газовой фазе. Тяжелая компонента, являющаяся непосредственной предшественницей твердой фазы, в жидкости может присутствовать в виде взвешенной твердой фазы парафинового тумана или хлопьев и в растворенном состоянии. Парциальное давление средней компоненты в газовой фазе, ее концентрация в жидкой фазе и текущая температура удовлетворяют условию фазового равновесия.