Аналітичне моделювання газоводоконденсатного потоку свердловини в горизонтальних трубах на базі використання багатофлюїдної моделі

Abstract

Викладено адаптовану для газоводоконденсатного потоку математичну модель для аналітичного моделювання трифазного (рідина/рідина/газ) розшарованого і пробкового потоків. Підхід базується на одновимірній двофлюїдній моделі, в якій двофазовий вміст газу і суміші двох рідин моделюється через модель приведеної швидкості дрейфу. Для замикання моделі вводяться скалярні рівняння збереження маси та кількості руху для кожної з фаз потоку. Рівняння вирішуються чисельно використовуючи процедури ППП Maple 13. Пропонований метод використовується для дослідження потоку конденсату, води і газу в горизонтальних трубах. Показано, що метод в стані коректно прогнозувати, при заданні початкових даних та граничних умов, швидкості фаз потоку, вміст рідини, водовміст потоку свердловини.

Изложено адаптированную для газоводоконденсатного потока математическую модель для анлитического моделирования трехфазного (жидкость/жидкость/газ) расслоенного и пробкового потоков. Подход базируется на одномерной двухфлюидной модели, в которой двухфазовое содержание газа и смеси двух жидкостей моделируется с помощью модели приведеной скорости дрейфа. Для замыкания модели вводятся скалярные уравнения сохранения массы и количества движения для каждой из фаз потока. Уравнения решаются чисельно, используя процедуры ППП Maple 13. Предложенный метод используется для исследования потока конденсата, воды и газа в горизонтальных трубах. Показано, что метод в состоянии корректно прогнозировать, при задании начальных данных и граничных условий, скорости фаз потока, содержание жидкости в потоке, водосодержание потока скважины.

The article presents adapted for gas-condensate-water flow analytical model to simulate three-phase (liquid /liquid/ gas) stratified and slug flows. The approach is based on the one-dimensional two-fluid model in which the two-phases consist of the gas and the mixture of the two liquids, what being modelled via a drift-flux model. In order to close the model, a scalar transport equation for the conservation of mass and momentum for every phases is introduced. The equations are solved numerically using Maple 13 code . The proposed method is applied to the study of the flow of oil, water and gas in horizontal pipes. It is demonstrated that the developed model is capable of correctly predicting phase velocity, total liquid hold-up, flow watercut, for given initial data and boundary conditions.