Используя метод Ф. Поэтмана – П. Карпентера. Расчет ведем "сверху-вниз".
1. Задаем шаг
, и определяем число расчетных точек:2. Рассчитываем температурный градиент потока
где
- средний геотермический градиент скважины, Qж ст – дебит скважины по жидкости при стандартных условиях; DТ – внутренний диаметр колонны НКТ, м.3. Определяем температуру на устье скважины
1. Рассчитываем температуру потока в рассматриваемых сечениях (точках) потока. Например, в сечении, где
, температура будет:5. Используя данные исследования проб пластовой нефти, определяем физические параметры, соответствующие заданным давлениям
6. Вычислим коэффициент сверхсжимаемости газа Z, для этого определим приведенные параметры смеси газов:
– относительная по воздуху плотность смеси газов,Коэффициент сверхсжимаемости газовой смеси при Р = 3,0 МПа:
При
иПри
и7. Определяем удельный объем ГЖС при Р=3,0 МПа
8. Определяем удельную массу смеси при стандартных условиях
9. Рассчитываем идеальную плотность ГЖСм при Р=3,0 МПа
10. Определяем корреляционный коэффициент
:11. Вычисляем полный градиент давления при Р=3,0 МПа
13. Рассчитываем приведенную скорость жидкости в сечении колонны,
: – относительная шероховатость, k = 0,262*10-3:Вычисляем
- обратные расчетным градиентам давления.Последовательно определяем положение сечений (точек) с заданными термодинамическими условиями газожидкостного потока:
Аналогичным образом вычисляем распределение давления "снизу – вверх", все данные расчетов сводим в таб.3.3.2.1 и таб.3.3.2.2.
Таб.3.3.2.1. Распределение давления в НКТ, расчет "сверху вниз"
Р, Мпа | ρ, кг/м3 | μ, мПа*с | b | Г, м3/т | T ГЖС, К | Vгв, м3/т | Рпр | Тпр | Z | Vсм | Мсм, кг/м3 | f | Росм | dp/dH | dH/dp | H |
1,5 | 873,2 | 5,39 | 1,041 | 35,56 | 285,3 | 21,8 | 0,338 | 0,997 | 0,89 | 5,33 | 4106,6 | 0,09 | 770,3 | 0,0077 | 129,6 | 0,0 |
2,0 | 869,7 | 5,28 | 1,056 | 39,57 | 286,8 | 21,8 | 0,45 | 1,002 | 0,84 | 4,95 | 4106,6 | 0,09 | 828,9 | 0,0083 | 120,7 | 62,6 |
2,5 | 867,0 | 5,19 | 1,07 | 42,68 | 288,3 | 21,2 | 0,563 | 1,007 | 0,79 | 4,71 | 4106,6 | 0,09 | 871,7 | 0,0087 | 115 | 121,5 |
3,0 | 864,8 | 5,13 | 1,084 | 45,22 | 289,8 | 20,4 | 0,676 | 1,013 | 0,73 | 4,55 | 4106,6 | 0,09 | 903,3 | 0,0090 | 111,1 | 178,0 |
3,5 | 862,9 | 5,07 | 1,097 | 47,37 | 291,3 | 19,5 | 0,788 | 1,018 | 0,66 | 4,43 | 4106,6 | 0,09 | 927,2 | 0,0092 | 108,3 | 232,9 |
4,0 | 861,3 | 5,02 | 1,11 | 49,23 | 292,8 | 18,5 | 0,901 | 1,023 | 0,60 | 4,34 | 4106,6 | 0,09 | 945,6 | 0,0094 | 106,3 | 286,5 |
4,5 | 859,9 | 4,97 | 1,122 | 50,88 | 294,3 | 17,5 | 1,013 | 1,028 | 0,53 | 4,28 | 4106,6 | 0,09 | 959,5 | 0,0095 | 104,8 | 339,3 |
5,0 | 858,6 | 4,93 | 1,134 | 52,35 | 295,8 | 16,5 | 1,126 | 1,033 | 0,45 | 4,23 | 4106,6 | 0,09 | 970,1 | 0,0096 | 103,7 | 391,4 |
5,5 | 857,5 | 4,9 | 1,145 | 53,67 | 297,3 | 15,5 | 1,239 | 1,039 | 0,38 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978 | 0,0097 | 102,9 | 443,1 |
6,0 | 856,4 | 4,86 | 1,156 | 54,89 | 298,8 | 14,4 | 1,351 | 1,044 | 0,31 | 4,17 | 4106,6 | 0,09 | 983,8 | 0,0098 | 102,3 | 494,4 |
6,5 | 855,5 | 4,83 | 1,166 | 56,00 | 300,3 | 13,4 | 1,464 | 1,049 | 0,23 | 4,16 | 4106,6 | 0,09 | 988,1 | 0,0098 | 101,8 | 545,4 |
7,0 | 854,6 | 4,8 | 1,176 | 57,04 | 301,8 | 12,4 | 1,576 | 1,054 | 0,25 | 4,16 | 4106,6 | 0,09 | 986,4 | 0,0098 | 102 | 596,4 |
7,5 | 853,7 | 4,78 | 1,185 | 58,00 | 303,3 | 11,4 | 1,689 | 1,06 | 0,28 | 4,17 | 4106,6 | 0,09 | 985 | 0,0098 | 102,2 | 647,4 |
8,0 | 852,9 | 4,75 | 1,194 | 58,90 | 304,8 | 10,4 | 1,802 | 1,065 | 0,29 | 4,17 | 4106,6 | 0,09 | 983,8 | 0,0098 | 102,3 | 698,5 |
8,5 | 852,2 | 4,73 | 1,202 | 59,74 | 306,3 | 9,4 | 1,914 | 1,07 | 0,31 | 4,18 | 4106,6 | 0,09 | 982,9 | 0,0098 | 102,4 | 749,7 |
9,0 | 851,5 | 4,71 | 1,21 | 60,54 | 307,8 | 8,4 | 2,027 | 1,075 | 0,33 | 4,18 | 4106,6 | 0,09 | 982 | 0,0098 | 102,5 | 800,9 |
9,5 | 850,9 | 4,69 | 1,217 | 61,29 | 309,3 | 7,5 | 2,139 | 1,081 | 0,34 | 4,19 | 4106,6 | 0,09 | 981,3 | 0,0098 | 102,5 | 852,2 |
10,0 | 850,2 | 4,67 | 1,224 | 62,01 | 310,8 | 6,5 | 2,252 | 1,086 | 0,36 | 4,19 | 4106,6 | 0,09 | 980,6 | 0,0097 | 102,6 | 903,5 |
10,5 | 849,7 | 4,65 | 1,23 | 62,69 | 312,3 | 5,6 | 2,364 | 1,091 | 0,37 | 4,19 | 4106,6 | 0,09 | 980,1 | 0,0097 | 102,7 | 954,8 |
11,0 | 849,1 | 4,63 | 1,236 | 63,34 | 313,8 | 4,7 | 2,477 | 1,096 | 0,39 | 4,19 | 4106,6 | 0,09 | 979,6 | 0,0097 | 102,7 | 1006,1 |
11,5 | 848,6 | 4,61 | 1,241 | 63,96 | 315,2 | 3,8 | 2,59 | 1,101 | 0,40 | 4,19 | 4106,6 | 0,09 | 979,4 | 0,0097 | 102,7 | 1057,5 |
12,0 | 848,0 | 4,6 | 1,246 | 64,55 | 316,7 | 2,9 | 2,702 | 1,107 | 0,42 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978,9 | 0,0097 | 102,8 | 1108,9 |
12,5 | 847,5 | 4,58 | 1,25 | 65,12 | 318,2 | 2,0 | 2,815 | 1,112 | 0,43 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978,9 | 0,0097 | 102,8 | 1160,3 |
13,0 | 847,1 | 4,57 | 1,254 | 65,67 | 319,7 | 1,2 | 2,927 | 1,117 | 0,45 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978,7 | 0,0097 | 102,8 | 1211,7 |
13,5 | 846,6 | 4,55 | 1,257 | 66,19 | 321,2 | 0,3 | 3,04 | 1,122 | 0,46 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978,9 | 0,0097 | 102,8 | 1263,1 |
14,0 | 846,2 | 4,54 | 1,26 | 66,70 | 322,7 | 0,1 | 3,153 | 1,128 | 0,47 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978,5 | 0,0097 | 102,8 | 1314,5 |
14,5 | 845,7 | 4,53 | 1,262 | 67,19 | 324,2 | 0,0 | 3,265 | 1,133 | 0,49 | 4,20 | 4106,6 | 0,09 | 978 | 0,0097 | 102,9 | 1365,9 |
15,0 | 845,3 | 4,51 | 1,264 | 67,66 | 325,7 | 1,0 | 3,378 | 1,138 | 0,50 | 4,21 | 4106,6 | 0,09 | 976,6 | 0,0097 | 103 | 1417,4 |
Таб.3.3.2.2. Распределение давления в эксплуатационной колонне, расчет "Снизу вверх".