Abstract
In this paper, we build a model of coupled differential equations concerning pressure, temperature density and velocity in H-T-H-P (High Temperature-High Pressure) gas wells according to the conservation of mass, momentum and energy. We present an algorithm-solving model by the fourth-order Runge–Kutta method. Basic data from the Dayi Well, 7100m deep in China, are used for case history calculations and a sensitivity analysis is done for the model. Gas pressure, temperature, velocity and density along the depth of the well are plotted with different productions, different geothermal gradients and different thermal conductivities, intuitively reflecting gas flow law and the characteristics of heat transfer in formation. The results can provide a dynamic analysis of production for H-T-H-P gas wells
چکیده
در این مقاله، ما مدلی از معادلات دیفرانسیل جفت شده مربوط به فشار، چگالی، دما و سرعت را در چاه های گاز H-T-H-P (فشار بالا- دما بالا) با توجه به تبدیل جرم، مومنتوم و انرژی ساخته ایم. یک مدل حل الگوریتمی با استفاده از روش رانگ-کوتای مرتبه چهار ارائه میکنیم. داده های اساسی Dayi Well، به عمق 7100 متر در چین، برای محاسبات سابقه ای استفاده میشود و یک تجزیه و تحلیل حساسیت برای این مدل انجام میشود. فشار گاز، دما، سرعت و چگالی در امتداد عمق چاه با محصولات مختلف رسم میشوند، گرادیان های زمین گرمایی مختلف و هدایتهای حرارتی مختلف، منعکس کننده مستقیم قانون جریان گاز و مشخصات انتقال حرارت در شکلگیری رسم میشوند. این نتایج میتوانند یک تجزیه و تحلیل دینامیکی از تولید برای چاه های گاز H-T-H-P فراهم کنند.
1-مقدمه
در نظریه اساسی اعمال شده برای تحقیق آزمایش چاه عمیق، تجزیه و تحلیل مکانیکی رشته لولهای بسیار پیچیده است، از آنجا که دمای سیال و فشار لوله اثر بزرگی روی نیروی رشته لولهای دارد. در فرایند تست چاه، راه های به دست آوردن این دما و فشار رشته لولهای عبارتند از: (1) چند ترمومتر و فشار سنج در این لوله قرار میگیرند. (2) تنها با اندازه گیری این دما و فشار هم در پایین چاه و هم در بالای آن، پیش بینی توزیع کامل با استفاده از فناوری تجزیه و تحلیل تئوری ممکن میشود.
با این وجود، برای چاه های گاز با H-T-H-P، اغلب به کارگیری ترمومترها و فشار سنج ها دشوار است. بنابراین، این یک روش موثر و عملی برای پیش بینی توزیع کامل با استفاده از تجزیه و تحلیل تئوری است. پیش بینی دمای دقیق و پروفیل های فشار در چاه های جریان یابنده تا حد زیادی میتوانند تولید نفت و گاز را بالا ببرند.
یکی از اولین آثار در پیش بینی پروفیلهای دما در چاه های جریان یابنده توسط کیرک پاتریک (1959) ارائه شد. او یک نمودار گرادیان دمای جریان یابنده ساده ارائه کرد که میتواند برای پیش بینی دماهای دریچه بالابر گازی در عمق تزریق استفاده شود. بخش عمده ای از کار کلاسیک در این زمینه توسط رامی (1962) توسعه یافت، او کسی بود که روشهای تقریبی برای پیش بینی دمای هم یک سیال تراکم ناپذیر تک فاز و هم یک جریان گاز ایده آل تک فاز در تزریق و تولید چاه های تولید را ارائه کرد. اسکاتر (1965) بعدا روش رامی را با در نظر گرفتن تغییرات فازی که در پروژههای تزریق بخار رخ میدهد بهبود داد. شیو و بگز (1980) روش رامی را با همبسته کردن برای یک ضریب خاص در معادله رامی ساده کرد. هاگورت (2004) روش کلاسیک رامی را برای محاسبه دما در تزریق و تولید چاه ها ارزیابی کرد...