МОДЕЛЬ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ ФЛЮИДА ДЛЯ КУСТА ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

摘要

В статье представлена программная реализация физико-математической модели для имитации неустановившегося течения сжимаемой текучей среды гидравлической системы на примере куста газовых скважин (нестационарного симулятора). Нестационарность течения и фильтрации достигается введением уравнений ускорений, которые рассчитываются на основании сил, действующих на компоненты текучей среды. В основе работы симулятора лежит численный метод решения дифференциальных уравнений - метод конечных разностей с разделением звеньев на равнообъемные элементы. Цель создания нестационарного симулятора заключается в исследовании поведения текучей среды при различных режимах работы скважин. Динамика протекания процессов в нем позволяет оценить время выхода скважин на режим, а также выполнить апробацию создаваемых алгоритмов управления запорнорегулирующей арматурой газовых и газоконденсатных скважин, диагностических алгоритмов для определения газодинамической характеристики клапана-регулятора дебита и параметров скважины для перманентного уточнения коэффициентов фильтрационного сопротивления, забойного и пластового давлений, коэффициента потерь давления на трение. Разработанный нестационарный симулятор дает возможность оценить характер протекания технологического процесса как в продольном направлении для труб, так и во времени в узловых элементах. Апробация создаваемых алгоритмов на этом симуляторе позволит провести бoльшую часть отладочных процедур перед опытно-промышленными испытаниями и существенно снизить время на их интеграцию в систему телемеханики кустов газовых скважин.