Определение оптимальных условий движения газожидкостных смесей в системе забой-выкидная линия (применительно к фонтанным и газлифтным скважинам)

• Автор: Ткач, Габор
• Шифр специальности: 05.15.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. РАСЧТЫ ДВИЖЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ СИСТЕМЫ СКВАЖИНЫ

1. Постановка задачи .

2. Выбор методики расчта движения газожидкостной смеси в вертикальных трубах для условий месторождения Алд

2.1. Обзор методов расчта многофазного движения

в вертикальных трубах

2.2. Основные уравнения расчта перепада давления .

2.3. Классификация структур потока

2.4. Методы определения плотности газожидкостной смеси .

2.5. Определение потерь на трение и ускорение

2.6. Численное решение уравнения движения двухфазного вертикального потока.
2.7. Выбор методики расчта двухфазного течения в вертикальных трубах
2.7.1. Анализ методик расчта
2.7.2. Определение оптимальной методики расчта
для условий Алд .
3. Выбор методики расчта перепада давления при движении газожидкостной смеси в штуцере
Стр.
3.1. Расчтные методики .
3.1.1. Методика Джилберта
3.1.2. Методика ГужоЕа, А.И
3.1.3. Методика Поэтмана и Бека
3.1.4. Методика Эшфорда .
3.2. Выбор методики для условий месторождения
4.Выбор методики расчта перепада давления при движении газожидкостной смеси в выкидной линии
4.1. Обзор методов расчта
4.2. Расчт перепада давления при движении горизонтального многофазного потока для условий месторождения Алд .
II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ СКВАШНЫ И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММ НА ЭВМ
1. Введение
2. Описание взаимодействия отдельных гидравлических элементов системы
2.1. Определение совместной работы элементов
2.2. Обобщение результатов .
3. Моделирование фонтанной нефтяной скважины
3.1. Определение максимального дебита фонтанной скважины
3.2. Влияние устьевого штуцера на работу фонтанной скважины.
4. Моделирование работы газлифтной скважины .
Стр.
III. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК ДЛЯ ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ И РЕЖИМА РАБОТЫ ФОНТАННЫХ И ГАЗЛИФТНЫХ СКВАЖИН МЕСГОРОЩНИЯ АЛД
1. Введение
2. Определение оптимальных условий работы фонтанных скважин
2.1. Анализ работы фонтанных скважин .
2.2. В ы в о д ы
3. Определение оптимальных условий работы скважин при газлифтком способе эксплуатации
3.1. Состояние газлифтной эксплуатации на месторождении Алд .
3.2. Расчты газлифтных скважин месторождения
3.3. В ы в о д ы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДА .
ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Пат-чом [5] позволили использовать её для промысловых расчётов в условиях месторождений Венгрии. Первая значительная итоговая научная работа о газ-лифтном способе добычи и о многофазном течении в НКТ нефтяных скважин была опубликована в -ом году В. Г. Багда-саровым [6]. В своей книге Багдасаров В. Г. не только подвёл итоги и обобщил до сих пор существующие научные знания, но и показал направление дальнейшего их развития. Начиная с -х годов растёт число экспериментальных работ в области двухфазного движенияюсмесей по трубам. Это отряжается и в увеличении числа публикаций. Методика разработанная Поэтманом и Карпентером [7] на основе анализа промысловых данных долгое время применелась в широких масштабах. Большим недостатком этой методики является то, что потери энергии, возникающие в ходе движения, характеризуются одним коэффициентом и аналитически определяются как потери на трение, а используемый коэффициент потерь энергии вдоль всей подъемной колонны является постоянным. Из-за теорических недостатков точность расчёта является соответствующей только в определенных пределах изменения параметров. По-етманом и Карпентером, на большие дебиты. Изменения внесенные Фенчером и Брауном [9] позволили учитывать и влияние газового фактора при добыче. Теория, разработанная Дансом и Росом [,] на основе широкого набора экспериментальных данных считается значительным моментом в развитии данного вопроса. Точность расчёта значительно увеличивалась, потому что авторы старались строго принимать во вни? В методе Хагедорна и Брауна[,] авторами были проведены промысловые эксперименты, и полученные данные обобщались в зависимости. Оркишевский [] создал свой метод расчёта во второй половине -х годов. Его теория соединяет преимущества всех ранее известных теорий многофазного движения, применение его метода и в наши дни является достаточно распространенным. Кие-ричи и его сотрудники [] предложили некоторые изменения в способе расчёта по методике Оркишевского. Метод Азиза [], опубликованный в -ом году, также основан на современной теории. Преимущество способа расчёта Беггса и Брилла [] заключается в том, что его можно применять не только для течения в вертикальных колоннах НКТ, но и в горизонтальных трубах. Поэтому для описания двухфазного течения часто поль зуются методами разработанными для однофазного потока. В ходе обоснования физической модели течения фазы рассмотривают или как единую фазу смеси, или предпологают две одновременно текущие фазы. Из-за сложности последнего решения, в практических целях уравнения баланса массы, энергии и импульса пишут обычно для двухфазной псевдо-фазы. Эти уравнения - несмотря на то, что они являются более простными, чем уранения физической модели, рассматривающей фазы отдельно - считаются слишком сложными для того, чтобы служить основой расчёта потерь давления при двухфазном течении. Поэтому основное уравнение для определения потерь давления при движении газожидкостных смесей в трубах чаще всего выводят из уравнения Бернулли, уделяя внимание "макроявлениями " двухфазного течения и принимая газожидкостную смесь за единую фазу [,]. V с! Последнее уравнение является основным во всех методиках расчёта потерь давления при движении смеси. Градиент давления на участке трубы с! Решение, предпо-логающее гомогенную модель течения, не принимает во внимание относительную скорость между фазами, считается что фазы движутся с одинаковой скоростью. Другое решение, отражая действительность намного лучше, принимает во внимание относительную скорость между фазами - скольжение. При определении текущей плотности смеси § в обеих моделях можно исходить из одинакового основного уравнения. В действительности, из-за значительной разницы плотностей двух фаз, газ опережает жидкость, поэтому истинное газо-содержание на участке трубы меньше, чем в гомогенной модели, т. Для различных структур течения, принимая во внимание скольжение, определение ^ в разных методиках осуществляют разными способами. Применяемые решения в дальнейшем подробно излагаются.