Параметры неустановившегося движения закачиваемой жидкости в колонне насосно-компрессорных труб при работе импульсных устройств

М. Я. Хабибуллин, И. Г. Арсланов

Аннотация


При работе импульсных устройств на забое скважины возникают кратковременные перекрытия проходного отверстия для прохода жидкости, вследствие чего в столбе закачиваемой жидкости создаются гидравлические удары, параметры которого в зависимости от разности упругостей жидкости и колонны НКТ передаются последней. В связи с этим возникает необходимость определить аналитические зависимости, характеризующие значения давления и скорости движения жидкости в любом произвольном сечении столба жидкости внутри колонны НКТ. Для изучения этих процессов решена задача о распределении гидравлического удара вязкой жидкости в колонне НКТ от работы импульсных устройств на забое скважины на основе классического уравнения Н.Е. Жуковского о гидравлическом ударе. Линеаризованные уравнения неустановившегося движения жидкости представляют собой линейную гиперболическую систему и являются частным случаем телеграфных уравнений. Решение задачи выполнено методом разделения переменных, который заключается в том, что необходимо найти частные решения рассматриваемой системы, удовлетворяющие заданным условиям. Заданы начальные и граничные условия с учетом установки на нижнем конце колонны НКТ преобразующих импульсных устройств, а сама колонна изолирована пакером. Общее решение неоднородной системы согласно известных формул, разложено в ряды Фурье. В результате получены выражения для скорости распространения и амплитуды давления гидроударов, закачиваемой жидкости в колонне НКТ от работы импульсных устройств на забое скважины. Полученные выражения были проанализированы, в результате чего выявлена закономерность определения амплитуды изменения давления гидроудара в любом поперечном сечении колонны НКТ. Это позволит заранее прогнозировать наиболее опасные участки с точки зрения длительной надежности колонны труб при циклической закачке жидкостей в системе поддержания пластового давления.

Ключевые слова


entry and boundary conditions;equations;Fourier series;injecting of liquids;orthogonal system;pressure;pulsing;speed;tubing;uniform system;water hammer;гидроудар;давление;жидкостей;закачка;импульсный;колонна НКТ;начальные и граничные условия;однородная система;ортоганальная система;ряды Фурье.;скорость;уравнения

Полный текст:

PDF

Литература


1 Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. 211 с.

2 Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров М.: Наука, 1984. 831 с.

3 Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. М.: Машиностроение, 1985. 472 с.

4 Сароян А.Е., Субботин М.А. Эксплуатация колонн насосно-компрессорных труб. М.: Недра, 1985. 216 с.

5 Валиуллин А.В. Совершенствование вибровоздействия на призабойную зону для повышения приемистости водонагнетательных скважин: дис. ...канд. техн. наук. Бугульма, 1983. 154 с.

6 Габдрахимов М.С., Архипенко А.Ю., Хабибуллин М.Я. О распространении гидроакустических колебаний жидкости в условиях скважины. Рукопись депонирована во ВНИИОЭНГ 1988 г., ВИНИТИ Депонированные научные работы, №6 (200). 142 с.

7 Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. М.: Недра, 1977. 159 с.

8 Barber A.H., George C.J., Stiles L.H., Thompson B.B. Infill Drilling to Increase Reserves – Actual Experience in Nine Fields in Texas, Oklahoma and Illinois/ - J.Pet.Tech. (Aug.1983), рр.1530 – 1538.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-1-148-165

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.