Gasbronnen worden stromend bedreven, d.w.z. door het gebruik van reservoirenergie. De berekening van de lift wordt gereduceerd tot het bepalen van de diameter van de stromende leidingen. Het kan worden bepaald aan de hand van de omstandigheden voor het verwijderen van vaste en vloeibare deeltjes in het boorgat of om maximale putmonddruk te verschaffen (minimaal drukverlies in de boorput bij een gegeven stroomsnelheid).

Het uitvoeren van vaste en vloeibare deeltjes is afhankelijk van de gassnelheid. Naarmate het gas in de leidingen stijgt, neemt de snelheid toe door de toename van het gasvolume bij afnemende druk. De berekening wordt uitgevoerd voor de condities van de fonteinpijpschoen. De diepte van het laten zakken van de pijpen in de put wordt rekening gehouden met de productieve kenmerken van de formatie en de technologische werking van de put.

Het is raadzaam om de buizen naar de onderste perforatiegaten te laten lopen. Als de leidingen naar de bovenste gaten van de perforaties lopen, dan neemt het gasdebiet in de productiestreng tegenover de geperforeerde productieve formatie van onder naar boven toe van nul tot een bepaalde waarde. Dit betekent dat in het onderste deel en tot aan de schoen de verwijdering van vaste en vloeibare deeltjes niet is gegarandeerd. Daarom wordt het onderste deel van de formatie afgesneden door een zanderige kleiprop of vloeistof, terwijl de putdebitering afneemt.

We gebruiken de wet van de gasstaat Mendelejev - Clapeyron

Voor een gegeven bronstroomsnelheid is de gassnelheid bij de pijpschoen:

waar Q 0 - putstroomsnelheid onder standaardomstandigheden (druk P 0 = 0,1 MPa, temperatuur T 0 = 273 K), m 3 / dag;

P З, T З - druk en temperatuur van gas in het bodemgat, Pa, K;

zo, zz - gassupercompressiecoëfficiënt, respectievelijk, onder de omstandigheden T 0, P 0 en T, P;

F - stroomgebied van fonteinpijpen, m 2

d - diameter (interne) fonteinpijpen, m.

Op basis van de formules voor het berekenen van de kritische snelheid van de verwijdering van vaste en vloeibare deeltjes en volgens experimentele gegevens, is de minimale snelheid v cr van verwijdering van vaste en vloeibare deeltjes uit het bodemgat 5-10 m / s. Dan is de maximale leidingdiameter waarbij deeltjes gesteente en vloeistof naar de oppervlakte worden gedragen:

Tijdens de werking van gascondensaatputten komen vloeibare koolwaterstoffen (gascondensaat) vrij uit gas, waardoor een tweefasenstroom in de stromingsleidingen ontstaat. Om ophoping van vloeistof in de bodem van het gat en een afname van het debiet te voorkomen, moet de gascondensaatput worden gebruikt met een debiet dat niet lager is dan het minimaal toegestane debiet, wat zorgt voor de verwijdering van gascondensaat naar het oppervlak. De waarde van dit debiet wordt bepaald door de empirische formule:

waarbij M het molecuulgewicht van het gas is. Dan de diameter van de buizen:

Bij het bepalen van de diameter van de stromende pijpen is het, vanuit de voorwaarde dat minimale drukverliezen in de boorput worden gegarandeerd, noodzakelijk om ervoor te zorgen dat hun reductie in de boorput tot een minimum wordt beperkt, zodat gas met een mogelijke hoge druk naar de putmond stroomt. Dan dalen de kosten van gastransport. De bodem- en putdruk van een gasput zijn verbonden door de formule van G.A. Adamov.

waarbij P 2 - druk bij de putmond, MPa;

e - basis van natuurlijke logaritmen;

s - exponent gelijk aan s = 0,03415 s g L / (T av z av);

c g is de relatieve dichtheid van het gas in de lucht;

L is de lengte van de fonteinpijpen, m;

d - pijpdiameter, m;

T cf - gemiddelde gastemperatuur in de put, K;

Qo - productiesnelheid van de put onder standaardomstandigheden, duizend m3 / dag;

l - coëfficiënt van hydraulische weerstand;

z cf - coëfficiënt van gassupersamendrukbaarheid bij een gemiddelde temperatuur T cf en een gemiddelde druk P cf = (Pz + P 2) / 2.

Aangezien P З onbekend is, bepaalt z cf volgens de methode van opeenvolgende benaderingen. Als dan het debiet van de put Qo en de overeenkomstige bodemdruk P З bekend zijn uit de resultaten van gasdynamische studies, bij een gegeven druk bij de putkop P 2, wordt de diameter van de stromende pijpen bepaald met de formule in het formulier:

De werkelijke diameter van de stromende leidingen wordt gekozen rekening houdend met de standaard diameters. Merk op dat in de berekeningen, op basis van twee voorwaarden, de bepalende factor de verwijdering van gesteentedeeltjes en vloeistof naar het oppervlak is. Als brondebieten worden beperkt door andere factoren, dan is de berekening gebaseerd op de voorwaarde om drukverliezen te verminderen tot de laagst mogelijke waarde vanuit technologisch en technisch oogpunt. Soms wordt voor een gegeven leidingdiameter met behulp van de uitgeschreven formules het debiet van de put of het drukverlies in de put bepaald.

De berekening van de lift is gereduceerd tot het bepalen van de diameter van de slang (Tabel 18 A van Bijlage A). Initiële gegevens: putstroomsnelheid onder standaardomstandigheden Q o = 38,4 duizend m 3 / dag = 0,444 m 3 / s (druk P o = 0,1 MPa, temperatuur T o = 293 K); bodemdruk Ps = 10,1 MPa; putdiepte H = 1320 m; samendrukbaarheidscoëfficiënt van gas onder standaardomstandigheden z o = 1; de kritische snelheid van de verwijdering van vaste en vloeibare deeltjes naar het oppervlak x cr = 5 m / s.

1) De puttemperatuur T wordt bepaald door de formule:

T = H? , (19)

waarbij H de diepte van de put is, m

Illustratie - geothermische helling.

2) De samendrukbaarheidscoëfficiënt z z wordt bepaald door de Brown-curve (Figuur 6 B van Bijlage B). Om dit te doen, vinden we de verlaagde druk P pr en temperatuur T pr:

waarbij Р PL - reservoirdruk, MPa

P cr - kritische druk, MPa

Voor methaan P cr = 4,48 MPa

waar T cr - kritische temperatuur, K

Voor methaan, T cr = - 82,5? C = 190,5 K

De samendrukbaarheidsfactor van het gas in het bodemgat z z = 0,86 wordt bepaald volgens figuur 6 B (bijlage B).

1) De diameter van de pomp ...

• - dagelijks gasvolume q, nm 3 / dag,
• - begin- en einddruk in de gasleiding Р 1 en Р 2, MPa;
• - begin- en eindtemperatuur t 1 en t 2, ongeveer C;
• - concentratie van verse methanol C 1,% gew.

De berekening van het individuele methanolverbruik voor het technologische proces tijdens de voorbereiding en het transport van aardgas en oliegas voor elke sectie wordt uitgevoerd volgens de formule:

H Ti = qw + qg + qk, (23)

waarbij H Ti de individuele snelheid van methanolverbruik voor de i-de sectie is;

q w - de hoeveelheid methanol die nodig is om de vloeibare fase te verzadigen;

q g - de hoeveelheid methanol die nodig is om de gasfase te verzadigen;

q tot - de hoeveelheid methanol die nodig is om het condensaat te verzadigen.

De hoeveelheid methanol qw (kg / 1000 m 3) die nodig is om de vloeibare fase te verzadigen, wordt bepaald door de formule:

waarbij ДW de hoeveelheid vocht is die aan het gas wordt onttrokken, kg / 1000 m 3;

С 1 - gewichtsconcentratie van ingebrachte methanol,%;

С 2 - gewichtsconcentratie van methanol in water (concentratie van afgewerkte methanol aan het einde van de sectie waar hydraten worden gevormd),%;

Uit formule 24 volgt dat om de hoeveelheid methanol te bepalen om de vloeibare fase te verzadigen, het noodzakelijk is om de gasvochtigheid en de methanolconcentratie op twee punten te kennen: aan het begin en aan het einde van de sectie waar zich hydraten kunnen vormen .

Vochtigheid van koolwaterstofgassen met een relatieve dichtheid (in de lucht) van 0,60, zonder stikstof en verzadigd met zoet water.

Nadat aan het begin van sectie W 1 en aan het einde van sectie W 2 het vochtgehalte van het gas is bepaald, wordt de hoeveelheid vocht DW gevonden die vrijkomt uit elke 1000 m 3 passerend gas:

ДW = W 2 - W 1 (25)

Laten we de luchtvochtigheid bepalen met de formule:

waarbij P de gasdruk is, MPa;

A - coëfficiënt die het vochtgehalte van het ideale gas karakteriseert;

B is een coëfficiënt die afhangt van de samenstelling van het gas.

Om de concentratie van afvalmethanol C2 te bepalen, wordt eerst de evenwichtstemperatuur T (°C) van de hydraatvorming bepaald. Hiervoor worden de evenwichtscurven van de vorming van gashydraten van verschillende dichtheden gebruikt (Figuur 7 B van Bijlage B) op basis van de gemiddelde druk op het methanoltoevoergedeelte:

waarbij Р 1 en Р 2 - druk aan het begin en einde van de sectie, MPa.

Nadat T is bepaald, wordt de waarde gevonden van de afname van de DT van de evenwichtstemperatuur die nodig is om hydraatvorming te voorkomen:

DT = T - T 2, (28)

waarbij T2 de temperatuur is aan het einde van de sectie waar hydraten worden gevormd, ° C.

Na bepaling van de dieselbrandstof vinden we volgens de grafiek in figuur 8 B (bijlage B) de concentratie verwerkte methanol C 2 (%).

De hoeveelheid methanol (q g, kg / 1000 m 3) die nodig is om het gasvormige medium te verzadigen, wordt bepaald door de formule:

qg = km C 2, (29)

waarbij m de verhouding is van het methanolgehalte dat nodig is om het gas te verzadigen tot de methanolconcentratie in de vloeistof (de oplosbaarheid van methanol in het gas).

De coëfficiënt k m wordt bepaald voor de omstandigheden aan het einde van de sectie, waar de vorming van hydraten mogelijk is, volgens figuur 9 B (bijlage B) voor de druk Р 2 en temperatuur Т 2.

De hoeveelheid methanoltoevoer (tabellen 20 A - 22 A van bijlage A), rekening houdend met het debiet, wordt bepaald door de formule.

1

De technologische werking van verticaal hydraulisch breken (hydraulisch breken) wordt vaak gebruikt in gasproductievelden om de vloeistofstroom naar de put te stimuleren. De wijdverbreide praktische toepassing van hydrofracturering stimuleert wetenschappelijk en veldonderzoek om de regelmatigheden van gasfiltratie naar putten met hydraulische fracturen te bestuderen. In het voorgestelde artikel wordt een nieuwe formule afgeleid voor het berekenen van de stroomsnelheid van een gasproducerende put na hydrofracturering, waarvan de berekeningen veel eenvoudiger zijn dan het gebruik van formules. Tegelijkertijd geeft de door de auteurs voorgestelde alternatieve formule resultaten die binnen niet meer dan 3-5% afwijken van de resultaten, wat het mogelijk maakt om een ​​alternatieve formule voor praktisch gebruik aan te bevelen.

1. Geometrisch model van de bodem in het gat en hydraulische breuk

In navolging van het werk van Kanevskaya R.D. en Kats R.M. een verticale hydraulische breuk met een eindige dikte en geleidbaarheid wordt gemodelleerd als een ellips met halve assen l en w (Fig. 1).

Rijst. 1... Filtergebied diagram:
1 - laag; 2 - barst; 3 - bodemgatvormingszone.
a 2 - b 2 = l 2 - w 2 = f 2; f is de brandpuntsafstand van confocale ellipsen;
r c - straal van de put. Vloeistofinstroom in de put wordt alleen door de breuk uitgevoerd

De grens van de formatie van de bodem in het gat (BHZ) wordt gemodelleerd door een ellips die confocaal is ten opzichte van de elliptische breuk. De geometrische afmetingen en brandpuntsafstand f van deze twee confocale ellipsen worden gerelateerd door de vergelijking

De permeabiliteiten van de vulstof van breuk 2, de bodem van de formatie 3 en het niet-verontreinigde (afgelegen van de put) deel van de formatie ℓ zullen respectievelijk worden aangeduid als k 2, k 3 en k 1. De steady-state vloeistoffiltratie in het gehele filtratiegebied in Fig. 1, zoals in c, wordt verondersteld te gehoorzamen aan de lineaire wet van Darcy. Langs de elliptische grenzen van de breuk- en bodemgatvormingszone wordt de druk constant genomen - de genoemde grenzen worden als isobaren genomen bij het afleiden van de formule voor de bronstroomsnelheid.

Om de formule voor de productiesnelheid van een put met een hydraulische breuk af te leiden, zullen we voorlopig de filtratiestromen berekenen in elk afzonderlijk deel van het filtratiegebied in Fig. 1.

2. Berekening van de vloeistofinstroom in de put door een verticale hydraulische breuk

Bij het berekenen van de vloeistofstroom in de put vanuit een verticale elliptische breuk, wordt een puntstroom geplaatst aan de oorsprong van coördinaten, waarvan de kracht de gewenste stroomsnelheid van de put bepaalt met hydraulisch breken. De straal van de put is echter ≈ 10-15 cm en de grootste dikte (opening) van de breuk is ≈ 1 cm. Met een dergelijke verhouding tussen de afmetingen van de straal van de put en de dikte van de breuk, is het is problematisch om de stroom naar de put vanuit een hydraulische breuk te simuleren met behulp van een puntstroom aan de oorsprong van coördinaten, en leidde de auteurs naar een complex rekenalgoritme.

Om de rekenproblemen te vermijden die gepaard gaan met het gebruik van puntstroom, wordt in dit werk, in het stadium van het berekenen van de vloeistofstroom in de put vanuit een hydraulische breuk, deze laatste gemodelleerd in de vorm van twee identieke dunne verlengde rechthoeken met afmetingen ℓ ′ (lengte) en 2w ′ (breedte). De rechthoeken grenzen direct aan de put aan verschillende zijden ervan en hun assen bevinden zich op één rechte lijn die door het midden van de put loopt. Een elliptische breuk wordt geïdentificeerd met een rechthoekige breuk als ze, buiten de cirkelvormige contour van de put, gelijke lengtes en dwarsdoorsnede-oppervlakken hebben. Op basis van deze definitie van de identiteit van twee scheurvormen, verkrijgen we de volgende beperkingsvergelijkingen voor de geometrische parameters van de scheuren:

(2)

Laten we eens kijken naar de instroom van vloeistof naar de put via een rechthoekige breuk. Het is bekend dat de steady-state planparallelle filtratie van een perfect gas wordt beschreven door oplossingen van de Laplace-vergelijking

(3)

met betrekking tot de functie, waarbij p de druk is. Als een oplossing voor vergelijking (3) met de bijbehorende randvoorwaarden wordt gevonden, dan kan het snelheidsveld uit de wet van Darcy worden gevonden met de formule

In het probleem dat wordt opgelost, is het rekendomein een rechthoek met aan de zijkanten de volgende randvoorwaarden:

De oplossing voor het randwaardeprobleem (3) - (6) is geconstrueerd met de standaard Fouriermethode en heeft de vorm

De onbepaalde coëfficiënten A n in formule (7) worden gevonden uit de laatste randvoorwaarde (6). Met behulp van de bekende formules voor de coëfficiënten van de Fourierreeks, verkrijgen we dat:

(9)

Substitutie van de coëfficiënten A n van formule (9) in (7) leidt tot de volgende uitdrukking voor de functie:

In formule (10) is er slechts één onbekende hoeveelheid - de filtratiesnelheid bij de grens x = 0 - bij de inlaat van de stroom van de hydraulische breuk naar de boorput. Om de onbekende grootheid v te bepalen, berekenen we de gemiddelde waarde van de functie Ф (x, y) op de grens x = 0. Op basis van formule (10) voor de gemiddelde waarde

(11)

vind dat

(12)

Aan de andere kant, op de grens x = 0, moet de druk gelijk zijn aan de bodemgatdruk en daarom moet aan gelijkheid worden voldaan. Rekening houdend met de laatste opmerking
van (12) voor de onbekende hoeveelheid krijgen we de volgende waarde:

(13)

waar .

Aangezien de instroom van vloeistof in de put (berekend voor atmosferische druk en reservoirtemperatuur) door een hydraulische breuk in een reservoir met dikte b' gelijk is aan , voor de vereiste stroomsnelheid Q van de put, verkrijgen we uiteindelijk de uitdrukking

(14)

3. Berekening van de vloeistofinstroom naar een verticale elliptische hydraulische breuk vanaf de confocale grens van het bodemgatformatiegebied

Laten we nu kijken naar filtratie in gebied 3 tussen de hydraulische breuk en de elliptische grens van de bodem van het gat. In dit stadium van het onderzoek nemen we de vorm van de scheur in de vorm van een langwerpige ellips met assen 2l (scheurlengte) en 2w (parameter die de scheuropening karakteriseert). De formule voor de perfecte gasinstroom van de elliptische grens van de bodemgatformatiezone naar de elliptische grens van de scheur is algemeen bekend en heeft de vorm:

(15)

4. Berekening van de vloeistofinstroom naar de elliptische grens van de zone van de vorming van de bodem vanuit de cirkelvormige toevoerlus

Laten we nu kijken naar filtratie in het 1e gebied tussen de elliptische grens van de bodem van het gat en een cirkelvormig voedingscircuit met een straal R. Formule (4) - (25) in termen van het beschouwde filtratieprobleem op basis van de EGDA kan als volgt worden geschreven:

(16)

waarbij K (k) en K (k ′) = K ′ (k) volledige elliptische integralen van de eerste soort zijn met respectievelijk moduli k en, en F (ψ; k) een onvolledige elliptische integraal van de eerste soort is. De modulus k en het argument ψ worden berekend door de parameters van de vergelijkingen van de BZP-grenzen en de straal R van de cirkelvormige voedingslus volgens de volgende formules:

(17)

5. Afleiding van de formule voor het berekenen van het debiet van een gasproducerende put met een verticale hydraulische breuk

Formules (14), (15) en (16) geven een stelsel van drie lineaire vergelijkingen met drie onbekenden - stroomsnelheid Q en drukken Ptr en P BHP. Als we dit systeem van vergelijkingen oplossen door de methode van eliminatie, om de stroomsnelheid van een put met een verticale hydraulische breuk in de zone van de vorming van de bodem in het gat te berekenen, verkrijgen we de volgende formule:

Als we de verhouding van het brondebiet na hydraulisch breken vergelijken met het debiet van dezelfde put zonder hydraulisch breken, verkrijgen we de volgende uitdrukking voor de efficiëntiefactor van hydraulisch breken:

Vergelijkende berekeningen van de stroomsnelheden van putten met hydrofracturering volgens de formules (18) en toonden aan dat de maximale relatieve verschillen niet groter zijn dan 3-5%. Tegelijkertijd heeft formule (18) in computationele termen de voorkeur voor de praktijk, omdat deze een eenvoudigere software-implementatie heeft.

In de praktijk maken formules (18) en (19) het mogelijk om de voorspelde stroomsnelheid van de put te berekenen, waar de hydrofracturering is gepland, en uiteindelijk om de verwachte technische en economische efficiëntie van hydrofracturering te beoordelen.

BIBLIOGRAFIE

1. Ontwerptechnologie voor hydraulisch breken als onderdeel van het gasco/ O.P. Andreev [en anderen]. - M.: OOO "Gazprom-expo", 2009. -
   183 s.
2. Cadet V.V., Selyakov V.I. Filtratie van vloeistof in een medium dat een elliptische hydraulische breuk bevat // Izv. universiteiten. Olie en gas. - 1988. - Nr. 5. - S. 54-60.
3. Kanevskaya RD, Katz RM. Analytische oplossingen voor problemen met vloeistofstroom naar een put met een verticale hydraulische breuk en hun gebruik in numerieke filtratiemodellen //
   Izv. RAS. MGH. - 1996. - Nr. 6. - S. 59-80.
4. Wel productiviteit. De leiding van Hemant Mukherjee. - M.: 2001.
5. Basniev K.S., Dmitriev NM, Rosenberg GD. Olie en gas hydromechanica. - Moskou-Izhevsk: Instituut voor Computeronderzoek, 2003. - 480 p.
6. Iossel Yu.Ya., Kochanov ES, Strunsky M.G. Berekening van elektrisch vermogen. - L.: Energoizdat, 1981 .-- 288 d.

Bibliografische referentie

Gasumov RA, Akhmedov KS, Tolpaev V.A. BEREKENING VAN DE DEBET VAN EEN GOED PRODUCEREND GAS MET EEN VERTICALE SCHEUR VAN DE HYDRAULISCHE ONDERGROND // Vooruitgang in de moderne natuurwetenschap. - 2011. - Nr. 2. - P. 78-82;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=15932 (toegangsdatum: 02/01/2020). Wij brengen onder uw aandacht de tijdschriften gepubliceerd door de "Academy of Natural Sciences"

Vladimir Chomutko

Leestijd: 4 minuten

een A

Methoden voor het berekenen van olieproductiesnelheden

Bij het bepalen van de productiviteit wordt het debiet bepaald, wat een zeer belangrijke indicator is bij het berekenen van de geplande productiviteit.

Het belang van deze indicator kan nauwelijks worden overschat, omdat hij wordt gebruikt om te bepalen of de grondstof die van een bepaalde locatie wordt ontvangen, de ontwikkelingskosten al dan niet zal terugbetalen.

Er zijn verschillende formules en methoden om deze indicator te berekenen. Veel ondernemingen gebruiken de formule van de Franse ingenieur Dupuis (Dupuis), die zich vele jaren heeft gewijd aan het bestuderen van de principes van grondwaterbeweging. Met behulp van de berekening volgens deze methode is vrij eenvoudig te bepalen of het economisch zinvol is om dit of dat deel van het veld te ontwikkelen.

De stroomsnelheid is in dit geval het vloeistofvolume dat de put over een bepaalde tijdsperiode levert.

Het moet gezegd dat mijnwerkers de berekening van deze indicator vaak verwaarlozen bij het installeren van mijnbouwapparatuur, maar dit kan tot zeer trieste gevolgen leiden. De berekende waarde, die de hoeveelheid geproduceerde olie bepaalt, heeft verschillende bepalingsmethoden, die we hieronder zullen bespreken.

Vaak wordt deze indicator op een andere manier "pompprestaties" genoemd, maar deze definitie karakteriseert de resulterende waarde niet nauwkeurig, omdat de eigenschappen van de pomp hun eigen fouten hebben. In dit opzicht wijkt het berekende volume aan vloeistoffen en gassen in sommige gevallen sterk af van het aangegeven volume.

Over het algemeen wordt de waarde van deze indicator berekend om pompapparatuur te selecteren. Nadat vooraf door middel van berekening de productiviteit van een bepaald gebied is bepaald, is het mogelijk om pompen die niet geschikt zijn voor hun parameters al in het stadium van de ontwikkelingsplanning uit te sluiten.

De berekening van deze waarde is noodzakelijk voor elk productiebedrijf, omdat oliehoudende gebieden met een lage productiviteit eenvoudigweg onrendabel kunnen blijken te zijn en hun ontwikkeling onrendabel. Bovendien kan de verkeerd gekozen pompinstallatie door niet tijdig gemaakte berekeningen ertoe leiden dat het bedrijf, in plaats van de geplande winst, aanzienlijke verliezen zal lijden.

Een andere belangrijke factor die aangeeft dat een dergelijke berekening voor elke specifieke put verplicht is, is het feit dat zelfs de stroomsnelheden van reeds in bedrijf zijnde bronnen die zich in de buurt bevinden aanzienlijk kunnen verschillen van de stroomsnelheid van een nieuwe.

Meestal wordt een dergelijk significant verschil verklaard door de specifieke waarden van de hoeveelheden die in de formules zijn gesubstitueerd. De doorlaatbaarheid van de formatie kan bijvoorbeeld significante verschillen vertonen afhankelijk van de diepte van het reservoir, en hoe lager de doorlaatbaarheid van de formatie, hoe lager de productiviteit van het gebied en, natuurlijk, hoe lager de winstgevendheid ervan.

De berekening van het debiet helpt niet alleen bij het kiezen van pompapparatuur, maar stelt u ook in staat om de optimale locatie te bepalen voor het boren van een put.

Het installeren van een nieuwe productie-installatie is een riskante onderneming, aangezien zelfs de meest gekwalificeerde geologen niet alle geheimen van de aarde kennen.

Momenteel zijn er veel soorten professionele apparatuur voor olieproductie, maar om de juiste keuze te maken, moet u eerst alle vereiste boorparameters bepalen. Door de juiste berekening van dergelijke parameters kunt u de optimale werkset kiezen die het meest effectief is voor een site met een specifieke productiviteit.

Methoden voor het berekenen van deze indicator

Zoals we eerder zeiden, zijn er verschillende methoden om deze indicator te berekenen.

Meestal worden twee methoden gebruikt - de standaardmethode en met behulp van de hierboven genoemde Dupuis-formule.

Het moet meteen gezegd worden dat, hoewel de tweede methode ingewikkelder is, deze een nauwkeuriger resultaat geeft, aangezien de Franse ingenieur zijn hele leven heeft gewijd aan het bestuderen van dit gebied, waardoor er veel meer parameters in zijn formule worden gebruikt dan in de standaardmethode. We zullen echter beide methoden overwegen.

Standaard berekening

Deze techniek is gebaseerd op de volgende formule:

D = H x V / (Hd - Hst), waarbij

D is de waarde van de putproductiesnelheid;

H is de hoogte van de waterkolom;

V is de pompprestatie;

Нд - dynamisch niveau;

Het eerste is een statisch niveau.

In dit geval is de statische niveau-indicator de afstand van de initiële grondwaterstand tot de initiële bodemlagen en wordt de absolute waarde gebruikt als het dynamische niveau, dat wordt bepaald door het waterpeil te meten na het leegpompen met meetinstrumenten.

Er is een concept van de optimale indicator van de productiesnelheid van het oliehoudende gebied van het veld. Het wordt zowel bepaald om het algemene onttrekkingsniveau van een bepaalde put te bepalen als voor de gehele productieve formatie als geheel.

De formule voor het berekenen van het gemiddelde onttrekkingsniveau gaat uit van de waarde van de bodemgatdruk Pb = 0. De stroomsnelheid van een bepaalde put, die werd berekend voor de optimale onttrekkingsindicator, is de optimale waarde van deze indicator.

Mechanische en fysieke druk op de formatie kan leiden tot het instorten van sommige delen van de binnenwanden van de boorput. Dientengevolge moet de potentiële productiesnelheid vaak mechanisch worden verlaagd om de continuïteit van de productie niet te verstoren en om de sterkte en integriteit van de boorputwanden te behouden.

Zoals u kunt zien, is de standaardformule de eenvoudigste, waardoor deze het resultaat geeft met een nogal significante fout. Om een ​​nauwkeuriger en objectiever resultaat te krijgen, is het raadzaam om een, zij het complexere, maar veel nauwkeurigere formule van Dupuis te gebruiken, die rekening houdt met een groter aantal belangrijke parameters van een bepaalde site.

Dupuis berekening

Het is de moeite waard om te zeggen dat Dupuis niet alleen een gekwalificeerde ingenieur was, maar ook een uitstekende theoreticus.

Hij leidde niet één, maar twee formules af, waarvan de eerste wordt gebruikt om de potentiële overdraagbaarheid en productiviteit voor pompapparatuur en een oliehoudend reservoir te bepalen, en de tweede maakt berekeningen mogelijk voor niet-ideale pomp en veld, gebaseerd op hun werkelijke productiviteit .

Laten we dus de eerste Dupuis-formule analyseren:

N0 = kh / ub * 2∏ / ln (Rk / rc), waarbij

N0 is een indicator van potentiële productiviteit;

Kh / u - coëfficiënt van hydraulische permeabiliteit van de oliehoudende formatie;

b - coëfficiënt rekening houdend met de uitzetting in volume;

∏ is het getal Pi = 3,14;

Rk is de waarde van de lusaanvoerradius;

Rc is de waarde van de bitstraal gemeten over de gehele afstand tot het doorgedrongen reservoir.

De tweede formule van Dupuis:

N = kh / ub * 2∏ / (ln (Rk / rc) + S, waarbij

N is een indicator van de werkelijke productiviteit;

S is de zogenaamde huidfactor, die de filtratieweerstand tegen stroming bepaalt.

De overige parameters worden op dezelfde manier ontsleuteld als in de eerste formule.

De tweede formule van Dupuis voor het bepalen van de werkelijke productiviteit van een bepaald oliehoudend gebied wordt momenteel door bijna alle producerende bedrijven gebruikt.

Het moet gezegd worden dat om de productiviteit van het veld te verhogen, in sommige gevallen de technologie van hydraulisch breken van een productieve formatie wordt gebruikt, waarvan de essentie de mechanische vorming van scheuren erin is.

Periodiek is het mogelijk om de zogenaamde mechanische aanpassing van het oliedebiet in de put uit te voeren. Het wordt uitgevoerd door de bodemdruk te verhogen, wat leidt tot een afname van het productieniveau en de werkelijke capaciteiten van elk oliehoudend gebied van het veld laat zien.

Om het debiet te verhogen, wordt bovendien ook een thermische zuurbehandeling gebruikt.

Met behulp van verschillende oplossingen die zure vloeistoffen bevatten, reinigen ze het gesteente van de afzettingen van harsen, zouten en andere chemicaliën die zijn gevormd tijdens het boren en werken, die de hoogwaardige en efficiënte ontwikkeling van de productieve formatie verstoren.

Eerst wordt een zure vloeistof in de boorput gegoten totdat deze het gebied voor de ontwikkelde formatie vult. Dan wordt de klep gesloten en onder druk gaat deze oplossing verder de diepte in. De resten van deze oplossing worden na hervatting van de koolwaterstofproductie uitgewassen met olie of water.

Het is de moeite waard om te zeggen dat de natuurlijke daling van de productiviteit van olievelden op het niveau van 10 tot 20 procent per jaar ligt, als we tellen vanaf de initiële waarden van deze indicator die is verkregen op het moment van de start van de productie. De hierboven beschreven technologieën maken het mogelijk om de intensiteit van de olieproductie op het veld te verhogen.

De afschrijving moet over bepaalde perioden worden berekend. Dit helpt bij de vorming van een ontwikkelingsstrategie voor elke moderne oliemaatschappij die grondstoffen levert aan bedrijven die verschillende aardolieproducten produceren.

1

De methoden voor het bepalen van het beperkende waterloze debiet van gasputten in aanwezigheid van een scherm en de interpretatie van de resultaten van het onderzoek van dergelijke putten zijn onvoldoende ontwikkeld. Tot nu toe is ook de vraag naar de mogelijkheid om de beperkende waterloze stroomsnelheden van putten die gashoudende formaties openen met bodemwater te verhogen door het creëren van een kunstmatig scherm, onvoldoende onderzocht. Een analytische oplossing voor dit probleem wordt hier gepresenteerd en het geval wordt beschouwd wanneer een onvolmaakte put een uniform anisotrope cirkelvormige formatie met bodemwater is binnengedrongen en wordt bedreven in aanwezigheid van een ondoordringbare zeef. Er is een benaderende methode ontwikkeld voor het berekenen van de beperkende waterloze stroomsnelheden van verticale gasputten met een niet-lineaire filtratiewet vanwege de aanwezigheid van een ondoordringbaar bodemgatscherm. Gebleken is dat de waarde van het beperkende waterloze debiet niet alleen afhangt van de grootte van het scherm, maar ook van zijn positie langs de verticaal van het met gas verzadigde reservoir; de optimale positie van het scherm wordt bepaald, wat het grootste beperkende debiet kenmerkt. Aan de hand van concrete voorbeelden zijn praktische berekeningen gemaakt.

rekenmethode

waterloze productiesnelheid:

verticale put

gasbron

1. Karpov V.P., Sherstnyakov V.F. De aard van de fasepermeabiliteiten uit de veldgegevens. NTS voor olieproductie. - M.: GTTI. - Nr. 18. - S.36-42.

2. Telkov A.P. Ondergrondse vloeistofdynamica. - Oefa, 1974 .-- 224 d.

3. Telkov A.P., Grachev S.I. en andere kenmerken van de ontwikkeling van olie- en gasvelden (Deel II). - Tyumen: uit OOONIPIKBS-T, 2001.– 482 d.

4. Telkov A.P., Stklyanin Yu.I. De vorming van waterkegels tijdens de olie- en gasproductie. - M.: Nedra, 1965.

5. Stklyanin Yu.I., Telkov A.P. Instroom naar een horizontale afvoer en een imperfecte put in een strookachtige anisotrope formatie. Berekening van het beperken van waterloze stroomsnelheden. PMTF van de USSR Academie van Wetenschappen. - Nr. 1. - 1962.

Dit artikel biedt een analytische oplossing voor dit probleem en beschouwt het geval waarin een onvolmaakte put een uniform anisotrope cirkelvormige formatie met bodemwater is binnengedrongen en wordt gebruikt in de aanwezigheid van een ondoordringbare zeef (Figuur 1). Wij geloven dat het gas echt is, dat de beweging van het gas stabiel is en voldoet aan de niet-lineaire wet van filtratie.

Figuur 1. Driezoneschema van gasinstroom naar een onvolmaakte put met een scherm

Op basis van de geaccepteerde omstandigheden zullen de vergelijkingen van de gasstroom naar de put in respectievelijk de zones I, II, III de vorm aannemen:

; ; (2)

; ; , (3)

waarbij a en b worden bepaald door de formules. De overige aanduidingen zijn weergegeven in het diagram (zie figuur 1). Vergelijkingen (2) en (3) beschrijven in dit geval de instroom naar vergrote putten met respectievelijk stralen en (re + ho).

De stabiliteitsconditie op het gas-water grensvlak (zie lijn СD) volgens de wet van Pascal wordt geschreven door de vergelijking

waarbij ρw de dichtheid van water is, is de capillaire druk als functie van de verzadiging met water aan het gas-watergrensvlak.

Als we (1) - (3) samen oplossen, krijgen we na een reeks transformaties de instroomvergelijking

Uit de gezamenlijke oplossing van (2) en (4) verkrijgen we een kwadratische vergelijking voor het dimensieloze beperkende debiet, waarvan één van de wortels, rekening houdend met (7) en na een aantal transformaties, wordt weergegeven door de uitdrukking :

waar (7)

(8)

De overgang naar de maatbegrenzende waterloze stroomsnelheid wordt uitgevoerd volgens de formules:

(9)

waar is de gewogen gemiddelde druk in het gasreservoir.

tafel 1

De waarden van de filtratieweerstanden door het scherm bij het onderste gat

Extra filtratieweerstand en door het scherm, berekend op een computer volgens formule (6), getabelleerd (tabel 1) en weergegeven in grafieken (figuur 2). Functie (6) wordt berekend op een computer en wordt grafisch weergegeven op (Figuur 3). De limietafname kan worden vastgesteld volgens de instroomvergelijking (4.4.4) bij Q = Qpr.

Fig. 2. Filtratieweerstand: en door het scherm op een stabiel gas-water grensvlak

Afb. 3. Afhankelijkheid van het dimensieloze begrenzingsdebiet qpr van de relatieve opening bij de parameters, ρ = 1 / æ * en α

Figuur 3 toont de afhankelijkheid van het dimensieloze begrenzende debiet q van de openingsgraad bij de parameters Re en α. De curven laten zien dat met toenemende schermgrootte (<20) безводные дебиты увеличиваются. Максимум на кривых соответствует оптимальному вскрытию пласта, при котором можно получить наибольший предельный безводный дебит для заданного размера экрана. С увеличением параметра ρ=1/æ* (уменьшением анизотропии) предельный безводный дебит увеличивается, а уменьшение безводного дебита для малых вскрытий объясняется увеличением фильтрационных сопротивлений, обусловленных экраном на забое.

Voorbeeld. De gasdop die in contact staat met het bodemwater wordt afgetapt. Het is nodig om te bepalen: het maximale debiet van een gasput, die de doorbraak van de GWC tot het bodemgat beperkt en het maximale debiet bij aanwezigheid van een ondoordringbaar scherm.

Initiële gegevens: Rpl = 26,7 MPa; K = 35,1 10-3 m2; Ro = 300 m; ho = 7,2 m; = 0,3; = 978 kg/m3; = 210 kg/m3 (in reservoiromstandigheden); æ * = 6,88; = 0,02265 MPa·s (in reservoiromstandigheden); Tm = 346 K; Tst = 293 K; Rat = 0,1013 MPa; re = ho = 7,2 m en re = 0,5ho = 3,6 m.

De plaatsingsparameter bepalen

Uit de grafieken vinden we het dimensieloze beperkende watervrije vloeistofdebiet q (ρо,) q (6,1; 0,3) = 0,15.

Met de formule (9) berekenen we:

Qo = 52.016 duizend m3 / dag; duizend m3 / dag

Bepaal dimensieloze parameters in aanwezigheid van een scherm:

Volgens de grafieken (zie figuur 2) of de tabel vinden we extra filtratieweerstanden: C1 = C1 (0,15; 0,3; 1) = 0,6; C2 = C2 (0,15; 0,3; 1) = 3,0.

Met formule (7) vinden we de dimensieloze parameter α = 394,75.

Met behulp van de formule (9) berekenen we het debiet, dat Qo 47,9 duizend m3 / dag bedroeg.

Berekeningen met formules (7) en (8) geven: X = 51,489 en Y = 5,773 · 10-2.

Het dimensieloze marginale debiet, berekend met formule (6), is q = 1,465.

Het dimensioneel beperkende debiet door het scherm bepalen we uit de verhouding Qpr = qQo = 1.465 · 47.970.188 duizend m3 / dag.

Het geschatte limietdebiet zonder scherm met vergelijkbare initiële parameters is 7,8 duizend m3 / dag. Dus in het onderhavige geval verhoogt de aanwezigheid van een scherm het maximale debiet met bijna 10 keer.

Als we re = 3,6 m nemen; die. is de helft van de met gas verzadigde dikte, dan verkrijgen we de volgende ontwerpparameters:

2; C1 = 1,30; C2 = 5,20; X = 52,45; Y = 1,703 x 10-2; q = 0,445 en Qpr = 21,3 duizend m3 / dag. In dit geval neemt het marginale debiet slechts 2,73 keer toe.

Opgemerkt moet worden dat de waarde van de beperkende productiesnelheid niet alleen afhangt van de grootte van het scherm, maar ook van zijn positie langs de verticaal van het met gas verzadigde reservoir, d.w.z. vanaf de relatieve opening van de formatie, als het scherm zich direct voor het onderste gat bevindt. De studie van de oplossing (6) toonde aan dat er een optimale positie van het scherm is, afhankelijk van de parameters ρ, α, Re, die overeenkomt met het maximale beperkende debiet. In het beschouwde probleem is de optimale aanval = 0,6.

We nemen ρ = 0,145 en = 1. Volgens de beschreven methode verkrijgen we de berekende parameters: C1 = 0,1; C2 = 0,5; X = 24,672; Y = 0,478.

Bepaal het dimensieloze debiet:

q = 24,672 (-1) 5,323.

Dimensionale beperkende productiesnelheid wordt gevonden door de formule (9)

Qpr = qQo = 5,323 103 = 254,94 duizend m3 / dag.

Zo nam het debiet in vergelijking met de relatieve opening = 0,3 toe met 3,6 keer.

De hier gepresenteerde methode voor het bepalen van het beperkende waterloze debiet is bij benadering, omdat het rekening houdt met de stabiliteit van de kegel, waarvan de bovenkant al de straal van het scherm heeft bereikt.

Met de bovenstaande oplossingen verkrijgen we formules voor het bepalen van q () voor een imperfecte gasput onder de voorwaarden van een niet-lineaire filtratiewet, rekening houdend met extra filtratieweerstanden. Deze formules zijn ook bij benadering en worden gebruikt om de overschatte waarde van het beperkende waterloze debiet te berekenen.

Om een ​​twee-term vergelijking van gasinstroom onder omstandigheden van een uiterst stabiele bodemwaterkegel te construeren, is het noodzakelijk om de filtratieweerstanden onder deze omstandigheden te kennen. Ze kunnen worden bepaald op basis van de theorie van stabiele kegelvorming van Musket-Charny. De stroomlijnvergelijking die het gebied van ruimtelijke beweging beperkt tot een onvolmaakte put in een homogene anisotrope formatie, wanneer de bovenkant van de kegel al is doorgebroken naar de bodem van de put, in overeenstemming met de theorie van vrije stromingsbeweging, kan worden geschreven in de vorm

(10)

waarbij q = de dimensieloze beperkende watervrije productiesnelheid is bepaald door de gegeven (bekende) benaderende formules en grafieken; is een dimensieloze parameter.

Door de filtratiesnelheid uit te drukken door de stroomsnelheid, de interfacevergelijking (10) in de differentiaalvergelijking (1) te vervangen, rekening houdend met de wet van de gastoestand en de overdruk P en straal r binnen de toepasselijke limieten te integreren, verkrijgen we een instroom vergelijking van de vorm (12) en formule (13), waarin moet worden genomen:

; , (11)

(12)

waarbij Li (x) de integrale logaritme is, die afhankelijk is van de integrale functie.

(13)

Voor x> 1 divergeert integraal (13) in het punt t = 1. In dit geval moeten we met Li (x) de waarde van de oneigenlijke integraal begrijpen. Aangezien de methoden voor het bepalen van de dimensieloze beperkende watervrije stroomsnelheden goed bekend zijn, is het duidelijk niet nodig om de functies (11) en (12) in tabelvorm te brengen.

1. Er is een benaderende methode ontwikkeld voor het berekenen van de beperkende waterloze stroomsnelheden van verticale gasputten met een niet-lineaire filtratiewet, vanwege de aanwezigheid van een ondoordringbaar bodemgatscherm. Dimensieloze beperkende stroomsnelheden en de bijbehorende extra filtratieweerstanden worden berekend op een computer, de resultaten worden getabelleerd en de bijbehorende grafische afhankelijkheden worden weergegeven.

2. Vastgesteld is dat de waarde van het beperkende waterloze debiet niet alleen afhangt van de grootte van het scherm, maar ook van zijn positie langs de verticaal van het met gas verzadigde reservoir; de optimale positie van het scherm wordt bepaald, wat het grootste beperkende debiet kenmerkt.

3. Aan de hand van een specifiek voorbeeld zijn praktische berekeningen gemaakt.

Beoordelaars:

Grachev SI, doctor in de technische wetenschappen, professor, hoofd van de afdeling "Ontwikkeling en exploitatie van olie- en gasvelden", Instituut voor geologie en olie- en gasproductie, FGBOU TyumGNGU, Tyumen;

Sokhoshko SK, doctor in de technische wetenschappen, professor, professor van de afdeling ontwikkeling en exploitatie van olie- en gasvelden, Instituut voor geologie en olie- en gasproductie, FGBOU TyumGNGU, Tyumen.

Bibliografische referentie

Kashirina K.O., Zaboeva M.I., Telkov A.P. METHODOLOGIE VOOR BEREKENING VAN LIMIET-ANHYDRAATDEITS VAN VERTICALE GASGOTEN MET EEN NIET-LINEAIRE FILTRATIEWET EN DE AANWEZIGHEID VAN EEN SCHERM // Moderne problemen van wetenschap en onderwijs. - 2015. - Nr. 2-2 .;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=22002 (datum van toegang: 02/01/2020). Wij brengen onder uw aandacht de tijdschriften gepubliceerd door de "Academy of Natural Sciences"

De uitvinding heeft betrekking op de gasproductie-industrie, in het bijzonder op een technologie voor het meten van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas voor gasbronnen bij het uitvoeren van gasdynamische studies op gevestigde filtratiemodi met behulp van een typische diafragma-kritische-stroommeter (DICT). Het technische resultaat bestaat uit het verkrijgen van meetresultaten met een betrouwbaarheid in het bereik van min 5,0 tot plus 5,0% zonder de aanwezigheid van uitgesproken systematische fouten, die kenmerkend zijn voor bekende methoden. De methode omvat: het organiseren van de beweging van een aardgasstroom van een gasput in een kritische uitstroommodus door het DIKT-membraan, het meten van temperatuur en druk met behulp van meetinstrumenten van een goedgekeurd type temperatuur en druk voor de aardgasstroom in de DIKT-behuizing voor het membraan, bemonstering van de aardgasstroom, bepaling van de samenstelling van de monsterstroom van aardgas. Vorming van een reeks initiële gegevens om de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom te bepalen die worden gebruikt bij het vinden van de gasstroomsnelheid voor een gasbron, waaronder informatie: het materiaal waaruit het in het DICT gebruikte diafragma is gemaakt, de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het diafragmamateriaal; materiaal waaruit het lineaire deel van het lichaam van het gebruikte DICT is gemaakt, de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het materiaal van het DICT-lichaam; de diameter van de binnenopening van het diafragma gebruikt in het DICT bij 20 ° C; binnendiameter van het cilindrische deel van de behuizing van het gebruikte DICT bij 20 ° C; temperatuur en druk van de gasstroom in het lineaire deel van het DICT-lichaam voor het diafragma; samenstelling van de componenten van de aardgasstroom die door het DICT gaat. Bepaling van thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DIKT-lichaam voor het membraan en op de plaats van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-membraan, het vinden van de gasstroomsnelheid voor een gasput, rekening houdend met ε - de compressieverhouding van de gasstroomstraal op de plaats van maximale compressie van zijn straal achter het diafragma van DIKT, aandelen van eenheden; d is de diameter van de opening van het DICT-diafragma, m; z 1 en z 2 - coëfficiënten van samendrukbaarheid van gas voor het DIKT-membraan en op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-membraan, eenheden; z CT - coëfficiënt van samendrukbaarheid van gas onder standaardomstandigheden, eenheden; p 1 - absolute gasdruk voor het DIKT-membraan, MPa; р ST - druk die overeenkomt met standaardomstandigheden р ST = 1,01325⋅10 5 Pa; T ST - temperatuur die overeenkomt met standaardomstandigheden T ST = 293,15 K; T 1 - de absolute temperatuur van het gas voor het DIKT-membraan, K; R - molaire gasconstante R = 8,31 J / (mol⋅K); M is de molaire massa van het gas, kg / mol; k - gas adiabatische exponent, eenheden. ; β - de relatieve diameter van de opening van het DICT-diafragma (β = d / D), fractie van eenheden; D is de binnendiameter van het cilindrische deel van het DIKT-lichaam voor de restrictie-inrichting, terwijl de compressieverhouding van de gasstroom op het punt van zijn maximale vernauwing achter het DIKT-membraan wordt bepaald rekening houdend met de verlaagde gastemperatuur aan de voorkant van het DICT-membraan en de verlaagde gasdruk voor het DIKT-membraan. 8 dwg, 3 el

De uitvinding heeft betrekking op de gasproductie-industrie, in het bijzonder op een technologie voor het meten van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas voor gasbronnen bij het uitvoeren van gasdynamische studies op gevestigde filtratiemodi met behulp van een typische diafragma-kritische-stroommeter (DICT).

Een betrouwbare bepaling van het gasdebiet voor gasputten heeft een aanzienlijke impact op de beheersing van het ontwikkelingsproces van het gasveld, de vorming van een reeks maatregelen om dit te verbeteren en de beoordeling van de efficiëntie van putwerkzaamheden.

Meting van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasbronnen bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DICT wordt uitgevoerd door:

Meting van thermobare stromingsparameters voor het DIKT-membraan met behulp van temperatuur- en drukmeetinstrumenten;

Bepaling of acceptatie van de componentsamenstelling van de gasstroom om de vereiste thermobare parameters van de beschouwde stroom te berekenen, die in de uitdrukking zullen worden gebruikt om de gasstroomsnelheid voor een gasput te bepalen;

Berekening van de vereiste thermodynamische parameters voor een gasstroom op basis van de bekende componentensamenstelling en temperatuur- en drukparameters;

Berekening van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasbronnen volgens de functionele afhankelijkheden van de relatie tussen de stroomsnelheid van de beschouwde stroom en zijn thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters die overeenkomen met het regime van kritische stroomuitstroom door het DICT, die gebaseerd zijn op de gezamenlijke oplossing van de continuïteitsvergelijkingen van de mediumstroom en de eerste wet van de thermodynamica.

In de beschreven meetvolgorde heeft de keuze van het volgende een significant effect op de nauwkeurigheid van de verkregen waarde van het gasdebiet voor gasputten:

De berekende uitdrukking die is gebruikt om deze te bepalen;

Methoden voor het vinden van de noodzakelijke thermodynamische en gasdynamische parameters voor een aardgasstroom, waarvan de waarden worden gebruikt in de geselecteerde ontwerpuitdrukking om het debiet te bepalen.

Een bekende methode voor het berekenen van het gasdebiet voor gasputten bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DIKT zoals beschreven in het werk van E.L. Rawlins en M.A. Schelhardt-uitdrukking (bijlage 2, p. 120)

С - verbruikscoëfficiënt (debiet), eenheden;

p is de absolute druk van de gasstroom voor het DIKT-membraan, MPa;

T is de absolute temperatuur van de gasstroom voor het DIKT-membraan, K.

Relatieve dichtheid van gas in lucht, fracties van eenheden

De stroomcoëfficiënt (C) opgenomen in uitdrukking (1) wordt bepaald door de empirisch getabelleerde functie van de diameter van de opening van het DIKT-diafragma gegeven in het werk van E.L. Rawlins en M.A. Shelhardt (tabel 26 van bijlage 2, p. 122).

De nadelen van de bekende methode voor het bepalen van het gasdebiet met behulp van uitdrukking (1) zijn onder meer:

Tabellariteit van de stroomsnelheid (C) (er zijn geen gegevens over de waarden van de stroomsnelheid (C) die niet worden weergegeven in tabel 26 van bijlage 2, p. 122 van het werk van E.L. Rawlins en M.A.Shelhardt);

Afhankelijkheid van de stromingscoëfficiënt (C) opgenomen in uitdrukking (1), in de vorm van een functie in tabelvorm van de diameter van het DIKT-membraangat , waarbij dim d = L, niet het volledige spectrum van veranderingen in de thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom kan dekken die het resultaat van de berekening van de stroomsnelheid beïnvloeden, aangezien de afmeting van de coëfficiënt (C) afgeleid van uitdrukking ( 1) is
;

Kleine goedkeuring van de berekende uitdrukking tijdens zijn vorming (goedkeuring werd uitgevoerd op één putje);

Geen correctie voor de afwijking van de eigenschappen van aardgas van de wetten van de ideale toestand;

Gebrek aan expliciete verantwoording van thermodynamische en gasdynamische parameters op het punt van maximale compressie van de gasstroom achter het DIKT-membraan;

De beschreven nadelen leiden tot het verkrijgen van een systematisch onderschat resultaat van het meten van het debiet (debiet) voor gas voor gasputten tijdens hydrodynamische studies met DICT in het bereik van min 14,0 tot min 1,5%, afhankelijk van de verandering in de relatieve opening van de diafragma gebruikt. Deze conclusie werd getrokken op basis van vergelijking van de resultaten van het meten van het gasdebiet voor gasputten volgens de beschreven bekende methode in het werk van E.L. Rawlins en M.A. Shelhardt met de resultaten van het meten van deze parameter met behulp van goedgekeurde stroommeetinstrumenten op basis van de bekende methode voor het meten van de gasstroom uiteengezet in GOST 5.586.5-2005 [Staatssysteem voor het waarborgen van de uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 5. Meettechniek. - M.: Standartinform, 2007. - 94 p.]. De weloverwogen vergelijking is gemaakt voor een aantal gasbronnen op het schiereiland Yamal. De resultaten ervan zijn samengevat in FIG. 1.

Er is een methode voor het berekenen van het gasdebiet voor gasputten bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DIKT zoals beschreven in het werk van DL Katz [D.L. Katz. Handleiding voor de winning, het transport en de verwerking van aardgas. - M.: Nedra, 1965. - 677 p.] Expressie (formule VIII. 28, p. 320)

waarbij Q de volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) van het gas is, teruggebracht tot een absolute druk van 1.033 uur en een temperatuur van 15,6 ° C, m 3 / h;

z l en z 2 - coëfficiënten van samendrukbaarheid van gas in de secties voor en na het diafragma van de DIKT, eenheden;

F 2 - dwarsdoorsnede van de DICT-diafragmaopening, mm 2;

С р - specifieke warmtecapaciteit van gas, kcal / (kg⋅ ° C);

p 1 - absolute druk voor het DICT-membraan, am;

T 1 is de absolute gastemperatuur voor het DIKT-membraan, K.

De thermodynamische parameters van de aardgasstroom opgenomen in uitdrukking (2) worden bepaald op basis van nomogramafhankelijkheden van de gegeven thermobare parameters, die worden weergegeven in D.L. Katz [D.L. Katz. Handleiding voor de winning, het transport en de verwerking van aardgas. - M.: Nedra, 1965. - 677 p.], Namelijk

De adiabatische exponent volgens het nomogram getoond in Fig. NS. 56, blz. 124;

Samendrukbaarheidsfactor volgens het nomogram weergegeven in figuren IV. 16 en IV. 17, blz. 98;

Specifieke warmtecapaciteit van gas volgens het nomogram getoond in Fig. NS. 55, blz. 125.

De gereduceerde thermobare parameters van de aardgasstroom die worden gebruikt bij het vinden van de thermodynamische parameters ervan worden bepaald op basis van de bekende:

Relatieve dichtheid van gas in lucht;

Thermobare parameters waarbij de thermodynamische parameters van de aardgasstroom worden bepaald;

Kritische thermobare parameters voor de beschouwde stroom.

De nadelen van de bekende methode voor het bepalen van het gasdebiet met behulp van uitdrukking (2) zijn onder meer:

Geen rekening houden met het effect op het resultaat van de snelheid van de gasstroom in het rechte gedeelte van het DICT-lichaam voor het diafragma;

Acceptatie van het dwarsdoorsnede-oppervlak van de stroom op het punt van maximale compressie achter het DICT-diafragma, gelijk aan het dwarsdoorsnede-oppervlak van de opening van de gebruikte opening, wat leidt tot het ontbreken van rekening houden met het effect op het resultaat van de compressieverhouding van de straal van de beschouwde stroming bij kritische uitstroming door het membraan;

De beschreven nadelen leiden tot het verkrijgen van een systematisch onderschat resultaat van het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasputten tijdens hydrodynamische studies met DICT in het bereik van min 17,5 tot min 12,5%, afhankelijk van de verandering in de relatieve opening van de diafragma gebruikt. Deze conclusie wordt getrokken op basis van vergelijking van de resultaten van het meten van het gasdebiet voor gasputten volgens de beschreven bekende methode in het werk van D.L. Katz [D.L. Katz. Handleiding voor de winning, het transport en de verwerking van aardgas. - M.: Nedra, 1965. - 677 p.] Met de resultaten van het meten van deze parameter met behulp van een goedgekeurd type stroommeter, gebaseerd op de bekende methode voor het meten van de gasstroom uiteengezet in GOST 5.586.5-2005 [State system for zorgen voor uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 5. Meettechniek. - M.: Standartinform, 2007. - 94 p.]. De weloverwogen vergelijking is gemaakt voor een aantal gasbronnen op het schiereiland Yamal. De resultaten ervan zijn samengevat in FIG. 2.

Een bekende methode voor het berekenen van het gasdebiet voor gasputten bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DIKT zoals beschreven in het werk van J.P. Brill en H. Mukherji [J. P. Brill, H. Mukherjee. Meerfasige stroming in putten. - Moskou-Izhevsk: Instituut voor Computeronderzoek, 2006. - 384 p.] Expressie (formule 5.3, p. 195):

waarbij q SC de volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) is van de gasstroom teruggebracht tot standaardomstandigheden, duizenden st. m 3 / dag;

C n - voedingscoëfficiënt, eenheden;

p 1 - absolute gasdruk voor het DIKT-membraan, MPa;

d ch - diameter van het DICT-diafragmagat, m;

Relatieve dichtheid van gas in lucht, fractie van eenheden;

z 1 - coëfficiënt van samendrukbaarheid van gas voor het DIKT-membraan, fractie van eenheden;

k - adiabatische gasindex, eenheden;

y is de verhouding van de gasstroomdrukken na en voor het DICT-membraan, fracties van eenheden.

De in uitdrukking (3) opgenomen hoeveelheden, blijkens het werk van J.P. Brill en H. Mukherjee [J. P. Brill, H. Mukherjee. Meerfasige stroming in putten. - Moskou-Izhevsk: Instituut voor Computeronderzoek, 2006. - 384 p.], Worden bepaald:

Aanvoersnelheid volgens de formule (formule 5.4 p. 195):

waarbij C s - conversiefactor afhankelijk van het gebruikte systeem van meeteenheden, fracties van eenheden;

C D - voedingssnelheid, eenheidsfracties;

T SC is de waarde van de absolute temperatuur onder standaardomstandigheden, K;

p SC - drukwaarde onder standaardomstandigheden, MPa;

De verhouding van de drukken van de gasstroom na en voor het membraan van de DIKT volgens de formule (formule 5.5 p. 195):

waarbij p 2 de gasdruk achter het DIKT-membraan is, MPa.

Thermobare parameters van de gasstroom volgens de nomogrammen gepresenteerd in het werk van D.L. Katza [D.L. Katz. Handleiding voor de winning, het transport en de verwerking van aardgas. - M.: Nedra, 1965. - 677 S.] of volgens de toestandsvergelijkingen van Soave-Redlich-Kwong en Peng-Robinson.

De hoeveelheden opgenomen in formule (4) worden genomen:

C S, T SC en P SC uit Tabel 5.1 op p. 195 afhankelijk van het gebruikte systeem van meeteenheden;

C D van 0,82 tot 0,90 (blz. 196).

De nadelen van de bekende methode voor het bepalen van het gasdebiet met behulp van uitdrukking (3) zijn onder meer:

Geen rekening houden met de snelheid van de gasstroom voor het DIKT-membraan;

Het gebrek aan aandacht voor de compressieverhouding van de gasstroomstraal op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DICT-diafragma;

Een empirische voedingssnelheid (C D) gebruiken, zonder aanbevelingen te doen voor het kiezen van de gebruikswaarde;

Gebrek aan informatie over de nauwkeurigheidskenmerken van het verkregen resultaat van het meten van de gasstroomsnelheid voor gasbronnen.

De beschreven tekortkomingen leiden tot een systematische afwijking van het resultaat van het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasputten tijdens hydrodynamische studies met DICT in het bereik van plus 3,0 tot min 15,5%, afhankelijk van de verandering in de relatieve opening van het gebruikte diafragma en de geaccepteerde waarde van de voedingscoëfficiënt (CD). Deze conclusie wordt getrokken op basis van vergelijking van de resultaten van het meten van het gasdebiet voor gasputten volgens de beschreven bekende methode in het werk van J.P. Brill en H. Mukherjee [J. P. Brill, H. Mukherjee. Meerfasige stroming in putten. - Moskou-Izhevsk: Institute of Computer Research, 2006. - 384 p.] Met de resultaten van het meten van deze parameter met behulp van goedgekeurde stroommeetinstrumenten op basis van de bekende methode voor het meten van de gasstroom uiteengezet in GOST 5.586.5-2005 [ Staatssysteem voor het waarborgen van de eenheidsmetingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 5. Meettechniek. - M.: Standartinform, 2007. - 94 p.]. De weloverwogen vergelijking is gemaakt voor een aantal gasbronnen op het schiereiland Yamal. De resultaten ervan zijn samengevat in FIG. 3.

Een bekende methode voor het berekenen van het gasdebiet voor gasputten bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DIKT zoals beschreven in het werk van A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Welnu Enquêtegids. - M.: Nauka, 1995. - 523 p.] Uitdrukking (formule 177.3, p. 169):

waarbij Q de volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas is, duizend stm 3 / dag;

C - verbruikscoëfficiënt, eenheden;

δ - correctiefactor om rekening te houden met de verandering in de adiabatische index van reëel gas, eenheden;

P D - absolute druk voor het DIKT-membraan, ata;

Relatieve dichtheid van gas in lucht, fractie van eenheden;

T D is de absolute gastemperatuur voor het DIKT-membraan, K.

Z - coëfficiënt van samendrukbaarheid van gas voor het DIKT-membraan, fractie van eenheden.

De stromingscoëfficiënt (C) opgenomen in uitdrukking (6), afhankelijk van het membraan en de meetlijndiameters, wordt bepaald door berekening of uit figuur 67 van A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Welnu Enquêtegids. -M.: Nauka, 1995. - 523 p.]. Voor een DICT met een lichaamsdiameter van 50,8⋅10 -3 m in het bereik van membraandiametervariatie 1,59⋅10 -3 ≤d≤12,7⋅10 -3 m, moet de waarde van de ontladingscoëfficiënt (C) worden bepaald door de formule (formule 178.3 s 169 [A.I. Gritsenko, Z.S.]):

waarbij d de diameter is van de opening van het DICT-diafragma, mm.

In het bereik van verandering van diafragmadiameter 12,7-10 -3 ≤d≤38,1⋅10 -3 m, moet de waarde van de ontladingscoëfficiënt (C) worden berekend met behulp van de formule (formule 179,3 p. 169 [A.I. Gritsenko, Z.C . Aliev , OM Ermilov, VV Remizov, GA Zotov. Richtlijnen voor de studie van putten. - M.: Nauka, 1995. - 523 p.]):

Voor een DICT met een lichaamsdiameter van 101,6⋅10 -3 m, moet de waarde van de ontladingscoëfficiënt (C) in het variatiebereik van de membraandiameter 6,35⋅10 -3 ≤d≤76,2⋅10 -3 m worden berekend door de formule (formule 180,3 p. 169 [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. .]):

De correctiefactor (δ) opgenomen in uitdrukking (6) volgens de formule (formule 181.3 p. 170 [AI Gritsenko, ZS Aliev, OM Ermilov, VV Remizov, GA Zotov. Well survey manual. - M.: Nauka, 1995. - 523 d.]):

waarbij k de gas adiabatische exponent is, eenheden.

Als de waarde van de gas adiabatische exponent (k) onbekend is, dan kan de waarde (δ) grafisch worden bepaald uit figuur 68 van het werk van A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Welnu Enquêtegids. - M.: Nauka, 1995. - 523 p.] Bij verschillende verlaagde drukken en temperaturen volgens de formule (formule 182.3 p. 171 [AI Gritsenko, ZS Aliev, OM Ermilov, V.V. Remizov, GA Zotov. Richtlijnen voor putonderzoek. - M.: Nauka, 1995. - 523 p.]):

Verminderde druk voor het DIKT-membraan, eenheden

De verlaagde drukken en temperaturen worden bepaald conform paragraaf 2.2 van het werk van A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Welnu Enquêtegids. - M.: Nauka, 1995. - 523 p.]

De nadelen van de bekende methode voor het bepalen van het gasdebiet met behulp van uitdrukking (6) zijn onder meer:

De afhankelijkheid van de stromingscoëfficiënt (C) die is opgenomen in uitdrukking (6), in de vorm van een empirische polynoom afhankelijkheid van de diameter van de opening van het DICT-diafragma, waarbij dimd = L, kan niet het hele spectrum van veranderingen in de thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom die het resultaat van de berekening van de stroomsnelheid beïnvloeden, aangezien de afmeting van de coëfficiënt (C) afgeleid van uitdrukking (6) is
;

Gebrek aan informatie over de nauwkeurigheidskenmerken van het verkregen resultaat van het meten van de gasstroomsnelheid voor gasbronnen.

De beschreven nadelen leiden tot het verkrijgen van een systematische afwijking van het resultaat van het bepalen van het debiet (debiet) voor gas voor gasputten tijdens hydrodynamische studies met DICT in het bereik van plus 55,0 tot min 10,0%, afhankelijk van:

Veranderingen in de relatieve opening van de gebruikte opening;

Een rekenuitdrukking kiezen uit (8) en (9) om de correctiefactor (δ) te vinden.

Deze conclusie werd getrokken op basis van het vergelijken van de resultaten van het meten van het gasdebiet voor gasputten volgens de beschreven bekende methode in het werk van A.I. Gritsenko, Z.S. Alieva, O.M. Ermilova, V.V. Remizova, G.A. Zotova [A.I. Gritsenko, Z.S. Aliev, O.M. Ermilov, V.V. Remizov, G.A. Zotov. Welnu Enquêtegids. - M.: Nauka, 1995. - 523 p.] Met de resultaten van het meten van deze parameter met behulp van goedgekeurde stroommeetinstrumenten op basis van de bekende methode voor het meten van de gasstroom uiteengezet in GOST 5.586.5-2005 de uniformiteit van de metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 5. Meettechniek. - M.: Standartinform, 2007. - 94 p.]. De weloverwogen vergelijking is gemaakt voor een aantal gasbronnen op het schiereiland Yamal. De resultaten ervan zijn samengevat in FIG. 4.

Een bekende methode voor het berekenen van het gasdebiet voor gasputten bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DIKT zoals beschreven in het werk van Z.S. Alieva, GA Zotova [Instructies voor de uitgebreide studie van gas- en gascondensaatreservoirs en -putten. Ed. Z.S. Zotova, GA Alijev. - M.: Nedra, 1980. - 301 s.] Expressie (formule VI. 8, p. 201)

waarbij Q de volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas is, duizend st. m 3 / dag;

C - verbruikscoëfficiënt, eenheden;

Δ - correctiefactor, eenheden;

p is de absolute druk voor het DIKT-membraan, MPa;

Relatieve dichtheid van gas in lucht, fractie van eenheden;

T is de absolute gastemperatuur voor het DIKT-membraan, K.

z - coëfficiënt van samendrukbaarheid van gas voor het DIKT-membraan, eenheden.

De stroomcoëfficiënt (C) opgenomen in uitdrukking (12) wordt voorgesteld te worden bepaald door de empirisch getabelleerde functie van de openingdiameter van het diafragma dat wordt gebruikt in het DICT, gegeven in tabel VI. 9 werken van Z.S. Alieva, GA Zotova [Instructies voor de uitgebreide studie van gas- en gascondensaatreservoirs en -putten. Ed. Z.S. Zotova, GA Alijev. - M.: Nedra, 1980. - 301 s.], En de correctiefactor (Δ) volgens figuur VI. 23 werken van Z.S. Alieva, GA Zotova [Instructies voor de uitgebreide studie van gas- en gascondensaatreservoirs en -putten. Ed. Z.S. Zotova, GA Alijev. - M.: Nedra, 1980. - 301 p.] Of volgens de formule (formule VI. 9, p. 204 [Instructies voor de uitgebreide studie van gas- en gascondensaatreservoirs en -putten. Ed. Door ZS Zotov, GA Aliev - M.: Nedra, 1980. - 301 p.]):

waarbij T np de verlaagde gastemperatuur voor het DIKT-membraan is, eenheden;

p np - verminderde druk voor het DIKT-membraan, eenheden.

De gegeven temperaturen en drukken worden bepaald volgens hoofdstuk II van het werk Z.C. Alieva, GA Zotova [Instructies voor de uitgebreide studie van gas- en gascondensaatreservoirs en -putten. Ed. Z.S. Zotova, GA Alijev. - M.: Nedra, 1980. - 301 p.].

De nadelen van de bekende methode voor het bepalen van het gasdebiet met behulp van uitdrukking (12) zijn onder meer:

De afhankelijkheid van de stroomcoëfficiënt (C) die is opgenomen in uitdrukking (12), in de vorm van een empirische polynoom afhankelijkheid van de diameter van de opening van het DICT-diafragma, waarbij dimd = L, kan niet het hele spectrum van veranderingen in de thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom die de berekening van zijn stroomsnelheid beïnvloeden, aangezien de afmeting van de coëfficiënt (C) afgeleid van uitdrukking (12) is
;

Het ontbreken van rekening houden met de invloed op het resultaat van het bepalen van de stroomsnelheid van de thermodynamische parameters van de gasstroom en de compressieverhouding van de straal op het punt van maximale compressie van de straal van de beschouwde stroom achter het DICT-membraan;

Gebrek aan informatie over de nauwkeurigheidskenmerken van het verkregen resultaat van het meten van de gasstroomsnelheid voor gasbronnen.

De beschreven nadelen leiden tot het verkrijgen van een systematische overschatting van het resultaat van het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasbronnen tijdens hydrodynamische studies met DICT in het bereik van 30 tot 70%, afhankelijk van de verandering in de relatieve opening van de diafragma gebruikt. Deze conclusie is gemaakt op basis van vergelijking van de resultaten van het meten van het gasdebiet voor gasputten volgens de beschreven bekende methode in het werk van Z.S. Alieva, GA Zotova [Instructies voor de uitgebreide studie van gas- en gascondensaatreservoirs en -putten. Ed. Z.S. Zotova, GA Alijev. - M.: Nedra, 1980. - 301 p.] Met de resultaten van het meten van deze parameter met behulp van goedgekeurde type stroommeetinstrumenten op basis van de bekende methode voor het meten van de gasstroom uiteengezet in GOST 5.586.5-2005 [Systeem voor het verzekeren van de uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 5. Meettechniek. - M.: Standartinform, 2007. - 94 p.]. De weloverwogen vergelijking is gemaakt voor een aantal gasbronnen op het schiereiland Yamal. De resultaten ervan zijn samengevat in FIG. 5.

Het technische probleem dat moet worden opgelost bij het toepassen van de voorgestelde technische oplossing, is de ontwikkeling van een methode voor het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas voor gasbronnen tijdens hydrodynamische studies op gevestigde filtratiemodi met behulp van DICT, wat de betrouwbaarheid van het resultaat zal vergroten .

Het technische resultaat bestaat uit het verhogen van de betrouwbaarheid van het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasbronnen met behulp van DICT tot het bereik van min 5,0 tot plus 5,0% door de oorzaken van systematische fouten te elimineren bij gebruik van de bekende methoden voor het berekenen van de indicator in overweging, uiteengezet in de werken.

Het gespecificeerde technische resultaat wordt bereikt doordat de voorgestelde methode voor het bepalen van het debiet (debiet) van gas voor gasputten met DICT het gebruik omvat van:

a) druk- en temperatuurmeetinstrumenten van een goedgekeurd type met een vastgestelde toelaatbare meetfout voor het meten van de thermobare parameters van een aardgasstroom die langs een recht gedeelte van het DICT-lichaam naar het membraan beweegt;

b) gestandaardiseerd op het gebied van het waarborgen van de uniformiteit van metingen in de Russische Federatie, meetmethoden (technieken) voor het bemonsteren van de aardgasstroom en het bepalen van de samenstelling van de componenten;

c) gestandaardiseerd in het RF-meetuniformiteitssysteem van berekeningsmethoden (methoden) van metingen bij het bepalen van de thermodynamische parameters van een aardgasstroom (dichtheid onder standaardomstandigheden, molecuulgewicht, samendrukbaarheidscoëfficiënt onder standaardomstandigheden en thermobare parameters in het lineaire deel van de DICT-lichaam en op de plaats van maximale stromingscompressie achter het diafragma van de DIKT, de adiabatische index);

d) een berekende uitdrukking voor het vinden van de gasstroomsnelheid voor gasbronnen, gebaseerd op de gezamenlijke oplossing van de continuïteitsvergelijkingen van het medium en de eerste wet van de thermodynamica, die rekening houdt met:

Afwijkingen van de thermodynamische eigenschappen van een aardgasstroom van de wetten van een ideaal gas door in de uitdrukking als componenten de dichtheid op te nemen onder standaardomstandigheden, het molecuulgewicht, de samendrukbaarheidscoëfficiënt onder standaardomstandigheden en thermobare parameters in het lineaire deel van het DICT-lichaam en op de plaats van maximale stroomcompressie achter het DICT-membraan, de indicator adiabats;

De gevormde structuur van het hydrodynamische regime van de stroom van aardgas door het diafragma van de DIKT in de kritische uitstroommodus door in de uitdrukking als zijn componenten de relatieve diameter van de opening van het diafragma en de compressieverhouding van de straal van de beschouwde stroming achter het diafragma van de DIKT wanneer deze de atmosfeer binnenkomt en rekening houdend met de gassnelheid stroming in het lineaire deel van het DIKT-lichaam bij het weergeven van de berekende uitdrukking;

e) een berekeningsmethode voor het bepalen van de compressieverhouding van een aardgasstroom achter het DICT-membraan, die is opgenomen in de berekende uitdrukking voor het vinden van het gasdebiet voor gasbronnen, gebaseerd op de relatie van de beschouwde indicator met de thermodynamische stromingsparameters (verminderde temperatuur en druk van de aardgasstroom bij zijn thermobare parameters in lineaire delen van het DIKT-lichaam voor het diafragma en de adiabatische index);

f) methoden voor het beoordelen van de nauwkeurigheid van meetmethoden (technieken) op basis van de vorming van meetonzekerheidsbagage op basis van overweging van de onzekerheden van de componenten van de ontvangen meetfunctie, gestandaardiseerd in het systeem om de uniformiteit van metingen van de Russische Federatie te waarborgen .

De methode wordt geïllustreerd door illustratieve materialen, waarbij:

in afb. 1 toont de vorm van de afhankelijkheid van de relatieve afwijking van de bepaalde gasstroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gasbronnen volgens uitdrukking (1) van die gemeten met behulp van de methodologie uiteengezet in GOST 8.586.5-2005 bij het wijzigen van de relatieve opening van het diafragma dat in het DICT wordt gebruikt tijdens gasdynamische studies;

in afb. 2 - een weergave van de afhankelijkheid van de relatieve afwijking van de waarden van de bepaalde stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasbronnen volgens uitdrukking (2) van de gemeten waarden volgens de methode beschreven in GOST 8.586 .5-2005 bij het wijzigen van de relatieve opening van het diafragma gebruikt in het DICT tijdens gasdynamische studies;

in afb. 3 - een weergave van de afhankelijkheid van de relatieve afwijking van het bepaalde debiet (debiet) voor gas voor gasbronnen volgens uitdrukking (3) van de gemeten waarden volgens de methodologie beschreven in GOST 8.586.5-2005 wanneer het wijzigen van de relatieve opening van het diafragma dat wordt gebruikt in het DICT tijdens gasdynamische studies en de geaccepteerde waardetoevoersnelheid (CD);

in afb. 4 is een weergave van de afhankelijkheid van de relatieve afwijking van de bepaalde gasstroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gasbronnen volgens uitdrukking (6) van de gemeten waarden volgens de methodologie uiteengezet in GOST 8.586.5-2005 op de verandering in de relatieve opening van het diafragma gebruikt in het DICT tijdens gasdynamische studies en de keuze van de berekende uitdrukkingen uit (8) en (9) voor het vinden van de correctiefactor (δ);

in afb. 5 - een weergave van de afhankelijkheid van de relatieve afwijking van de bepaalde stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor gasbronnen volgens uitdrukking (10) van de gemeten volgens de methode beschreven in GOST 8.586.5-2005 bij het wijzigen van de relatieve opening van het diafragma gebruikt in het DICT tijdens gasdynamische studies;

in afb. 6 - toont een diagram van de kritische uitstroom van een gasstroom door het DIKT-membraan bij het uitvoeren van gasdynamische studies van putten, 0 - een sectie die de modus van gasstroom kenmerkt op het punt van binnenkomst in de diafragmaopening; I - sectie in een recht gedeelte van de pijpleiding; II - sectie van de grootste vernauwing van de gasstroom; 8 - vernauwend apparaat - diafragma; 9 - wartelmoer voor het bevestigen van de restrictie-inrichting aan het lichaam; 10 - rechte sectie van het DIKT-lichaam; Q CT - volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas van een gasbron, teruggebracht tot standaardomstandigheden; ρ is de dichtheid van de gasstroom; ω is de lineaire snelheid van de gasstroom; p is de druk van de gasstroom; T is de absolute temperatuur van de gasstroom;

in afb. 7 toont de vorm van de afhankelijkheid van de relatieve afwijking van de bepaalde gasstroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gasbronnen volgens uitdrukking (14) van de waarden gemeten volgens de methode beschreven in GOST 8.586.5-2005 bij verandering de relatieve opening van het diafragma dat in het DICT wordt gebruikt tijdens gasdynamische studies;

in afb. 8 toont een diagram van de verzameling van de meetlijn in een typische technologische clusterleiding van gasbronnen voor het uitvoeren van gasdynamische studies bij stationaire filtratiemodi met behulp van DICT. De nummers geven aan: 1 - gasput; 2 - pijpleidingen van een typisch technologisch cluster leidingen van een gasput; 3 - smoorspoelstroomregelaar met hoek; 4 - afsluiters van de put en technologische clusterleidingen; 5 - DICT; 6 - schuur voor naverbranding van de uitgaande gasstroom van de DIKT naar de atmosfeer; 7 - richtingslijnen van de gasstroom T.1 en T.2 - plaatsen van temperatuur- en drukmeting van de gasstroom, wanneer deze langs het lineaire deel van het DIKT-lichaam beweegt; T.3 - plaats van bemonstering van de gasstroom om de samenstelling van de componenten te bepalen.

De essentie van de methode voor het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas voor gasbronnen bij het uitvoeren van gasdynamische studies is het organiseren van de passage van de beschouwde stroom van een standaardopeningsapparaat (diafragma) in de kritische uitstroommodus volgens de diagram getoond in Fig. 6. Hiervoor wordt een typisch ontwerp van een diafragma kritische stroommeter (DICT) gebruikt. De kritische aardgasstroom door het DIKT-membraan zorgt ervoor dat de stroomsnelheid in sectie II van FIG. 6 waarden van de lokale geluidssnelheid die het gebruikte technische apparaat in de atmosfeer laat. In dit geval worden de stroomsnelheid van de gasstroom die door het DICT gaat en zijn thermobare parameters op het punt van maximale compressie van de straal achter het diafragma (sectie II, Fig. 6) afhankelijk van de thermobare parameters van de betreffende stroom in kwestie in de dwarsdoorsnede van de carrosserie van het gebruikte technische apparaat voor de restrictie-inrichting (sectie I, afb. 6). 6). In het onderhavige geval wordt het debiet bepaald door zijn functionele relatie met de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters in de secties tot aan het DICT-membraan (sectie I, afb. 6) en op het punt van maximale compressie van de straal achter de restrictie-inrichting (sectie II, Fig. 6), die wordt uitgevoerd op basis van de gezamenlijke oplossing van de continuïteitsvergelijkingen van de stroming van het medium en de eerste wet van de thermodynamica. De waarde van het gasdebiet wordt berekend volgens de formule in het werk van M.S. Rogaleva, N.V. Saranchina, VN Maslova, AB Derendyaeva [M.S. Rogalev, N.V. Saranchin, VN Maslov, AB Derendjaev. Bepaling van de gasstroomsnelheid bij het uitvoeren van hydrodynamische studies van putten // Izvestiya vuzov. Olie en gas. - 2014. - Nr. 6. - S. 50-58.], die een algebraïsche vorm heeft:

waarbij Q CT de volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas is, st. m 3 / s;

ε - compressiecoëfficiënt van de gasstroom in de plaats van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-diafragma, fractie van een eenheid;

p CT - druk die overeenkomt met standaardomstandigheden p CT = 1,01325⋅10 5 Pa;

T CT - temperatuur die overeenkomt met standaardomstandigheden T CT = 293,15 K;

T 1 is de absolute gastemperatuur voor het DIKT-membraan, K;

M is de molaire massa van het gas, kg / mol;

k - adiabatische gasindex, eenheden;

D is de binnendiameter van het cilindrische deel van het DICT-lichaam onder bedrijfsomstandigheden van het medium voor het membraan (gebruikt bij het berekenen van de relatieve diameter van de membraanopening), m.

De thermodynamische parameters van aardgas die in uitdrukking (14) worden gebruikt, worden bepaald met behulp van in het systeem gestandaardiseerde berekeningsmethoden om de uniformiteit van metingen van de Russische Federatie te waarborgen, op basis van het bekende:

Thermobare parameters van de stroming in de sectie voor het DIKT-membraan (sectie I, Fig. 6) en op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-diafragma (sectie II, Fig. 6);

Component samenstelling van de stroom.

Om de thermodynamische parameters van aardgas te vinden, worden berekeningsmethoden (methoden) van metingen die in het systeem zijn gestandaardiseerd om de uniformiteit van metingen van de Russische Federatie te waarborgen, met name gebruikt om te bepalen:

Samendrukbaarheidscoëfficiënten bij de vereiste thermobare parameters, de berekeningsmethode beschreven in sectie 4 op p. 3-8 GOST 30319.2-2015 [Internationaal systeem voor standaardisatie. Natuurlijk gas. Methoden voor het berekenen van fysieke eigenschappen. Berekening van fysische eigenschappen op basis van dichtheidsgegevens onder standaardomstandigheden en stikstof- en kooldioxidegehalte. - M.: Standartinform, 2016. - 16 p.], Op basis van een algemene formule:

waarbij A 1 en A 2 de coëfficiënten zijn van de toestandsvergelijking;

Het molecuulgewicht gegeven door formule (6) op p. 6 GOST 31369-2008 [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Berekening van calorische waarde, relatieve dichtheid en Wobbe-getal op basis van samenstelling. - M.: Standartinform, 2009. - 58 p.], Die de volgende algebraïsche vorm heeft.

M j is de molaire massa van de j-de component van aardgas, kg / mol;

Samendrukbaarheidsfactor onder standaardomstandigheden gegeven formule (3) op p. 5 GOST 31369-2008 [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Berekening van calorische waarde, relatieve dichtheid en Wobbe-getal op basis van samenstelling. - M.: Standartinform, 2009. - 58 p.], Die de volgende algebraïsche vorm heeft

waarbij x j de molaire fractie is van de j-de component die deel uitmaakt van aardgas, fractie van eenheden;

- de sommatiecoëfficiënt van de j-de component in de samenstelling van aardgas is ontleend aan tabel 2 van sectie 10 op p. 12-13 GOST 31369-2008, aandelen van aandelen;

Dichtheid van gas onder standaardomstandigheden, de gegeven formule (15) op p. 8 GOST 31369-2008 [Internationaal standaardisatiesysteem. Natuurlijk gas. Berekening van calorische waarde, relatieve dichtheid en Wobbe-getal op basis van samenstelling. - M.: Standartinform, 2009. - 58 p.], Die de volgende algebraïsche vorm heeft

waarbij ρ c - dichtheid van echt gas onder standaardomstandigheden, kg / m 3;

De dichtheid van een ideaal gas voor standaardomstandigheden, berekend met de formule (12), gegeven op p. 7 GOST 31369-2008 en met de volgende algebraïsche vorm

De adiabatische exponent is de berekeningsmethode die wordt beschreven in sectie 5 op p. 8-9 GOST 30319.2-2015 [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Methoden voor het berekenen van fysieke eigenschappen. Berekening van fysische eigenschappen op basis van dichtheidsgegevens onder standaardomstandigheden en stikstof- en kooldioxidegehalte. - M.: Standartinform, 2016. - 16 p.], Gebaseerd op een algemene formule

waar x een- molaire fractie stikstof, fractie van eenheden.

De noodzakelijke parameters van aardgas om zijn thermodynamische eigenschappen te vinden volgens de beschreven methoden worden bepaald op basis van:

De molaire fracties van de componenten in de aardgasstroom genomen uit de verkregen componentsamenstelling, bepaald op basis van geselecteerde monsters volgens de beschreven methodologie in GOST 31370-2008 (ISO 10715: 1997) [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Gids voor het nemen van monsters. - M.: Standartinform, 2009. - 47 p.] Door chromatografische studies uit te voeren volgens de methode die wordt gegeven in GOST 31371.7-2008 [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Bepaling van de samenstelling door middel van gaschromatografie met een onzekerheidsschatting. Deel 7. Techniek voor het meten van de molaire fractie van componenten. - M.: Standartinform, 2009. - 21 p.];

Thermobare parameters (temperatuur (T 1) en druk (p 1)) van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DICT-lichaam voor het membraan, bepaald door directe metingen met temperatuur- en drukmeetinstrumenten;

Thermobare parameters (temperatuur (T 2) en druk (p 2)) van een aardgasstroom op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DICT-membraan, bepaald door de formules gegeven in het werk van A.D. Altshulya, LS Zhitovsky, LP Ivanova [Hydraulica en aerodynamica: leerboek. voor universiteiten / AD Altshul, LS Zjivotovsky, L.P. Ivanov. - M.: Stroyizdat, 1987. - 414 p.: ill.], Met de volgende algebraïsche vorm

waarbij p 2 de absolute gasdruk is op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-diafragma, MPa;

T 2 is de absolute temperatuur van het gas op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-diafragma, K.

De diameter van de diafragmaopening (d) en de binnendiameter van het cilindrische deel van het DICT-lichaam voor de restrictie-inrichting (D) opgenomen in uitdrukking (14) worden gevonden door formules (5.4) en (5.5) gegeven op p. 20 in clausule 5.5 van sectie 5 van GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1: 2003) [State systeem voor het waarborgen van de uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 1. Principe van de meetmethode en algemene eisen. - M.: Standartinform, 2007. - 72 p.], Met de volgende algebraïsche vorm

waarbij d 20 de diameter is van de DICT-diafragmaopening bij 20 ° C, m;

K SU - lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal van het DIKT-membraan, fractie van eenheden;

D 20 - diameter van het rechte gedeelte van de pijpleiding voor de restrictie-inrichting (diafragma) van het DICT bij 20 ° C, m;

K T - thermische lineaire uitzettingscoëfficiënt van het materiaal van het rechte gedeelte van de pijpleiding voor de restrictie-inrichting (DICT-membraan), fractie van eenheden.

In uitdrukkingen (23) en (24), de lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal van het DICT-diafragma (KS) en de thermische lineaire uitzettingscoëfficiënt van het materiaal van het rechtlijnige gedeelte van het DICT-lichaam voor de restrictie-inrichting (KT) worden gevonden door formules (5.6) en (5.7) gegeven in met. 20 in clausule 5.5 van sectie 5 van GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1: 2003) [State systeem voor het waarborgen van de uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 1. Principe van de meetmethode en algemene eisen. - M.: Standartinform, 2007. - 72 p.], Die de volgende algebraïsche vorm heeft:

waarbij α tСу de temperatuurcoëfficiënt is van lineaire uitzetting van het materiaal van het DIKT-membraan, 1 / ° C;

α t T - temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het materiaal van het rechtlijnige gedeelte van het DIKT-lichaam, 1 / ° C.

De waarden van de temperatuurcoëfficiënten van lineaire uitzetting voor de materialen van het diafragma en de behuizing van het DICT opgenomen in uitdrukkingen (25) en (26) worden berekend volgens de formule (D.1) op pagina 25 in bijlage D GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1 : 2003) [Systeem voor het waarborgen van de uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 1. Principe van de meetmethode en algemene eisen. - M.: Standartinform, 2007. - 72 p.], Die de volgende algebraïsche vorm heeft

waar een 0 , een 1 , een 2 - constante coëfficiënten, bepaald volgens tabel D. 1, vermeld op p. 25-26 Bijlage G GOST 8.586.1-2005 (ISO 5167-1: 2003) [Systeem voor het waarborgen van de uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 1. Principe van de meetmethode en algemene eisen. - M.: Standartinform, 2007. - 72 p.].

De compressieverhouding van de gasstroomstraal gebruikt in uitdrukking (14) op het punt van zijn maximale vernauwing achter het DIKT-diafragma wordt voorgesteld te berekenen met de formule

waar is de verlaagde gastemperatuur voor het DIKT-membraan, eenheden;

Verlaagde gasdruk voor het DIKT-membraan, units

De waarden van de verlaagde druk en temperatuur van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DICT-lichaam voor het diafragma opgenomen in uitdrukking (28) worden berekend met behulp van formules (35) en (36) gepresenteerd op p. 10 in clausule 7.2 van sectie 7 GOST 30319.2-2015 [Internationaal standaardisatiesysteem. Natuurlijk gas. Methoden voor het berekenen van fysieke eigenschappen. Berekening van fysische eigenschappen op basis van dichtheidsgegevens onder standaardomstandigheden en stikstof- en kooldioxidegehalte. - M.: Standartinform, 2016. - 16 p.], Met de volgende algebraïsche vorm

waarbij p PC - pseudokritische gasdruk, MPa;

T PC - pseudokritische gastemperatuur, K.

De waarden van pseudokritische druk (p PC) en temperatuur (T PC) van de aardgasstroom opgenomen in uitdrukking (29) en (30) worden berekend met behulp van formules (37) en (38) gepresenteerd op p. 11 in clausule 7.2 van sectie 7 GOST 30319.2-2015 [Internationaal standaardisatiesysteem. Natuurlijk gas. Methoden voor het berekenen van fysieke eigenschappen. Berekening van fysische eigenschappen op basis van dichtheidsgegevens onder standaardomstandigheden en stikstof- en kooldioxidegehalte. - M.: Standartinform, 2016. - 16 p.], Met de volgende algebraïsche vorm

waar x een- molaire fractie stikstof, fractie van eenheden;

x y - molaire fractie van kooldioxide, fractie van eenheden.

Schatting van de relatieve uitgebreide onzekerheid van gasstroomsnelheidsmetingen (stroom) voor gasbronnen bij het uitvoeren van gasdynamische onderzoeken naar gevestigde filtratiemodi met behulp van DICT volgens de beschreven methode is gebaseerd op de gegeven methodologie in GOST R 54500.3-2011 [Meetonzekerheid. Deel 3. Richtlijnen voor het uitdrukken van meetonzekerheid. - M.: Standartinform, 2012. - 107 p.]. Hiervoor werd de afgeleide uitdrukking gebruikt om de relatieve uitgebreide onzekerheid van metingen van de volumetrische stroomsnelheid van aardgas te schatten, teruggebracht tot standaardomstandigheden, die de volgende algemene algebraïsche vorm heeft:

waar is de relatieve uitgebreide onzekerheid van het meten van de volumetrische gasstroomsnelheid teruggebracht tot standaardomstandigheden,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de gasdruk voor het membraan,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de binnendiameter van het DICT-diafragma,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de gascompressibiliteitsfactor onder standaardomstandigheden,%;

Relatieve standaardonzekerheid van gasmolmassabepaling,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de gastemperatuur voor het DICT-membraan,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de compressieverhouding van een gasstraal op het punt van zijn maximale compressie achter het DICT-diafragma,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de gascompressiefactor bij thermobare parameters voor het DICT-membraan,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de gascompressiecoëfficiënt bij thermobare parameters op het punt van maximale jetcompressie achter het DIKT-membraan,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de relatieve diameter van het DICT-diafragma,%;

Relatieve standaardonzekerheid bij het bepalen van de gasadiabatische exponent bij thermobare parameters voor het DICT-diafragma,%.

De afleiding van uitdrukking (33) is gebaseerd op het beschouwen van uitdrukking (14) als een meetfunctie.

De geschatte relatieve uitgebreide onzekerheid van gasstroomsnelheidsmetingen (stroom) voor gasbronnen bij het uitvoeren van gasdynamische studies bij gevestigde filtratiemodi met behulp van DICT volgens de beschreven methode ligt in het bereik van min 5,0 tot plus 5,0% zonder een uitgesproken systematische fout. Deze conclusie is gemaakt op basis van het vergelijken van de resultaten van het meten van het gasdebiet voor gasputten volgens de beschreven methode met de resultaten van het meten van deze parameter met behulp van stroommeetinstrumenten van een goedgekeurd type, gebaseerd op de bekende methode voor het meten van de gasstroom , uiteengezet in GOST 8.586.5-2005 [Staatsvoorzieningssysteem uniformiteit van metingen. Meting van stroom en hoeveelheid vloeistoffen en gassen met behulp van standaard meetinstrumenten. Deel 5. Meettechniek. - M.: Standartinform, 2007. - 94 p.]. De weloverwogen vergelijking is gemaakt voor een aantal gasbronnen op het schiereiland Yamal. De resultaten ervan zijn samengevat in FIG. 7.

Op basis van de aangegeven essentie van de methode voor het bepalen van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas voor gasbronnen bij het uitvoeren van hydrodynamische onderzoeken met behulp van DICT, wordt deze geïmplementeerd door de reeks acties uit te voeren:

a) de organisatie van de beweging van de aardgasstroom van een gasbron in de kritische uitstroommodus door het diafragma van de DIKT van een typisch ontwerp in de atmosfeer volgens het diagram getoond in Fig. 6 door het verzamelen van de meetlijn getoond in FIG. acht;

b) meting met goedgekeurde type temperatuur- en drukmeetinstrumenten van thermobare parameters (temperatuur en druk) voor de aardgasstroom in de DICT-behuizing voor het membraan op de punten T.1 en T.2 van de meetlijn getoond in Fig. acht;

c) bemonstering van de aardgasstroom volgens de methode beschreven in GOST 31370-2008 (ISO 10715: 1997) [Internationaal standaardisatiesysteem. Natuurlijk gas. Gids voor het nemen van monsters. - M.: Standartinform, 2009. - 47 p.] Vanaf punt T.3 van de meetlijn, getoond in Fig. acht;

d) bepaling van de componentsamenstelling voor het geselecteerde monster van de aardgasstroom volgens de beschreven methode in GOST 31371.7-2008 [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Bepaling van de samenstelling door middel van gaschromatografie met een onzekerheidsschatting. Deel 7. Techniek voor het meten van de molaire fractie van componenten. - M.: Standartinform, 2009. - 21 p.];

e) de vorming van een reeks initiële gegevens om de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters te bepalen van de aardgasstroom die wordt gebruikt bij het vinden van de gasstroomsnelheid (stroomsnelheid) voor een gasbron, die informatie omvat over:

Het materiaal waaruit het diafragma dat in het DICT wordt gebruikt is gemaakt, en de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting;

Het materiaal waaruit het lineaire deel van de behuizing van de gebruikte DIKT is gemaakt, en de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting;

De diameter van de binnenopening van het diafragma gebruikt in het DICT bij 20 ° C;

De binnendiameter van het cilindrische deel van de behuizing van het gebruikte DICT bij 20 ° C;

Temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het materiaal van het diafragma dat wordt gebruikt in DICT;

Temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het lichaamsmateriaal van het gebruikte DICT;

De temperatuur van de gasstroom in het lineaire deel van het DICT-lichaam voor het diafragma;

De druk van de gasstroom in het lineaire deel van het DIKT-lichaam voor het membraan;

Componentsamenstelling van aardgasstroom die door DIKTZH . gaat

f) bepaling van de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DICT-lichaam voor het diafragma en op het punt van maximale samendrukking van zijn straal achter het DICT-diafragma volgens formules (15 ) - (32), nodig om de gasstroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gasbronnen te vinden volgens uitdrukking (14);

g) het vinden van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor een gasput volgens uitdrukking (14).

Op basis van de genoemde essentie van de methode voor het bepalen van het debiet (debiet) voor gas voor gasputten bij het uitvoeren van hydrodynamische studies met DIKT en de beschreven methode voor de uitvoering daarvan, wordt hieronder een voorbeeld van metingen gegeven.

In de eerste fase wordt de beweging van de aardgasstroom langs de meetlijn getoond in FIG. 8, met de passage van het DICT-membraan in de kritische uitstroommodus volgens het diagram getoond in FIG. 6.

Vervolgens worden metingen van thermobare parameters (temperatuur en druk) uitgevoerd voor de aardgasstroom in de DICT-behuizing voor het membraan op de punten T.1 en T.2 van de meetlijn getoond in Fig. 8, met behulp van een goedgekeurd type temperatuur- en drukmeetinstrument bij het vastleggen van de resultaten, bijvoorbeeld:

De temperatuur van de aardgasstroom in de DIKT-behuizing (T 1) is 282,87 K;

De waarde van de aardgasstroomdruk in de DIKT-behuizing (p 1) is 6,34 MPa.

Vervolgens wordt een monster van de aardgasstroom genomen volgens de methode beschreven in GOST 31370-2008 (ISO 10715: 1997) [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Gids voor het nemen van monsters. - M.: Standartinform, 2009. - 47 p.] Vanaf punt T.3 van de meetlijn, getoond in Fig. acht.

Voor het geselecteerde monster worden laboratoriumchromatografische onderzoeken uitgevoerd om de componentsamenstelling van de aardgasstroom te bepalen volgens de methode beschreven in GOST 31371.7-2008 [Internationaal systeem van standaardisatie. Natuurlijk gas. Bepaling van de samenstelling door middel van gaschromatografie met een onzekerheidsschatting. Deel 7. Techniek voor het meten van de molaire fractie van componenten. - M.: Standartinform, 2009. - 21 p.]. Het resultaat van laboratoriumchromatografische onderzoeken wordt gepresenteerd in een tabelvorm volgens het voorbeeld in tabel 1.

Na metingen van de thermobare parameters (temperatuur en druk) van de aardgasstroom in de DICT-behuizing voor het diafragma en laboratoriumchromatografische studies om de samenstelling van de componenten te bepalen, wordt een reeks initiële gegevens gevormd om de thermobare, thermodynamische en gas -dynamische parameters van de stroom die worden gebruikt bij het vinden van de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor een gasput volgens de formule (14). Een voorbeeld van de gegenereerde reeks initiële gegevens wordt weergegeven in Tabel 2.

Na voltooiing van de vorming van de reeks initiële gegevens, de berekening van de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DICT-lichaam voor het diafragma en op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DICT-diafragma wordt uitgevoerd volgens formules (15) - (32), ) voor gas voor een gasput volgens uitdrukking (14). Een voorbeeld van de presentatie van de resultaten van het berekenen van de noodzakelijke thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van een aardgasstroom om de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor een gasput te vinden met behulp van uitdrukking (14) wordt getoond in Tabel 3 .

Na het bepalen van de parameters van de aardgasstroom gegeven in Tabel 3, en met behulp van de gemeten temperatuur- en drukparameters van de betreffende stroom in het lineaire deel van het DICT-lichaam voor het membraan, wordt de stroomsnelheid (stroomsnelheid) voor gas voor een gasbron wordt berekend volgens uitdrukking (14). De berekening van het debiet wordt uitgevoerd door de gevonden numerieke waarden van de gemeten waarden uit tabel 2 en voorlopige berekende tussenwaarden uit tabel 3 te vervangen door de uitdrukking (14)

Een methode voor het bepalen van de gasstroomsnelheid voor gasbronnen tijdens hydrodynamische studies bij gevestigde filtratiemodi met behulp van een diafragma kritische stroommeter (DICT), met het kenmerk dat deze omvat:

organisatie van de aardgasstroom van een gasbron in de kritische uitstroommodus door het diafragma van een DICT van een standaardontwerp in de atmosfeer,

meting met meetinstrumenten van een goedgekeurd type temperatuur en druk voor aardgasstroom in de DIKT-behuizing voor het membraan,

bemonstering van de aardgasstroom,

bepaling van de componentsamenstelling voor een geselecteerd aardgasstroommonster,

vorming van een reeks initiële gegevens om de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom te bepalen die worden gebruikt bij het vinden van de gasstroomsnelheid voor een gasbron, waaronder informatie: het materiaal waaruit het in het DICT gebruikte diafragma is gemaakt, de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het diafragmamateriaal; materiaal waaruit het lineaire deel van het lichaam van het gebruikte DICT is gemaakt, de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het materiaal van het DICT-lichaam; de diameter van de binnenopening van het diafragma gebruikt in het DICT bij 20 ° C; binnendiameter van het cilindrische deel van de behuizing van het gebruikte DICT bij 20 ° C; temperatuur en druk van de gasstroom in het lineaire deel van het DICT-lichaam voor het diafragma; de samenstelling van de componenten van de aardgasstroom die door het DICT gaat,

bepaling van thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DIKT-lichaam voor het membraan en op de plaats van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-membraan, het vinden van de gasstroomsnelheid voor een gas goed met behulp van de uitdrukking

waar Q NS- volumetrische stroomsnelheid (stroomsnelheid) van gas, st. m 3 / s;

ε - compressiecoëfficiënt van de gasstroomstraal op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DICT-diafragma, fractie van eenheden;

d is de diameter van de opening van het DICT-diafragma, m;

z 1 en z 2 - coëfficiënten van samendrukbaarheid van gas voor het DIKT-membraan en op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-membraan, eenheden;

z CT - coëfficiënt van samendrukbaarheid van gas onder standaardomstandigheden, eenheden;

p 1 - absolute gasdruk voor het DIKT-membraan, MPa;

р ST - druk die overeenkomt met standaardomstandigheden р ST = 1,01325⋅10 5 Pa;

T ST - temperatuur die overeenkomt met standaardomstandigheden T ST = 293,15 K;

T 1 is de absolute gastemperatuur voor het DIKT-membraan, K;

R - molaire gasconstante R = 8,31 J / (mol⋅K);

M is de molaire massa van het gas, kg / mol;

k - adiabatische gasindex, eenheden;

β - relatieve diameter van de DICT-diafragmaopening (β = d / D), fractie van eenheden;

D - binnendiameter van het cilindrische deel van het DICT-lichaam voor de restrictie-inrichting,

in dit geval wordt de compressieverhouding van de gasstroomstraal op het punt van zijn maximale vernauwing achter het DICT-membraan bepaald door de formule

waar is de verlaagde gastemperatuur voor het DIKT-membraan, eenheden;

- verminderde gasdruk voor het DIKT-membraan, units.

Vergelijkbare patenten:

De groep uitvindingen heeft betrekking op de oliewinningsindustrie en kan worden gebruikt om putten in meerlaagse olieafzettingen te exploiteren. De unit omvat een bovenste buisvormige pomp met zuigstang met een zuigklep aan de zijkant, een opening en een afvoerklep in de cilinder voor de selectie van het bovenste formatieproduct, de onderste pomp van het buisvormige ontwerp met een injectie, zuigklep voor de extractie van het onderste formatieproduct en een zuigmond die door de pakker gaat die de lagen scheidt, holle staven die zijn verbonden met de pompplunjer.

De uitvinding heeft betrekking op de olie- en gasindustrie en kan worden gebruikt voor operationele boekhouding van productiesnelheden van gascondensaatvelden en onderzoek naar de werking van meerfasige stromingsmeters op een echt mengsel van gas, formatiewater en onstabiel gascondensaat dat rechtstreeks uit de put wordt verkregen .

De uitvinding heeft betrekking op de gasproductie-industrie, in het bijzonder op een technologie voor het meten van de gasstroomsnelheid voor gasbronnen bij het uitvoeren van gasdynamische studies bij gevestigde filtratiemodi met behulp van een typische diafragma-kritische-stroommeter. Het technische resultaat bestaat uit het verkrijgen van meetresultaten met een betrouwbaarheid in het bereik van min 5,0 tot plus 5,0 zonder de aanwezigheid van uitgesproken systematische fouten die kenmerkend zijn voor bekende methoden. De methode omvat: het organiseren van de beweging van een aardgasstroom van een gasput in een kritische uitstroommodus door het DIKT-membraan, het meten van temperatuur en druk met behulp van meetinstrumenten van een goedgekeurd type temperatuur en druk voor de aardgasstroom in de DIKT-behuizing voor het membraan, bemonstering van de aardgasstroom, bepaling van de samenstelling van de monsterstroom van aardgas. Vorming van een reeks initiële gegevens om de thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom te bepalen die worden gebruikt bij het vinden van de gasstroomsnelheid voor een gasbron, waaronder informatie: het materiaal waaruit het in het DICT gebruikte diafragma is gemaakt, de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het diafragmamateriaal; materiaal waaruit het lineaire deel van het lichaam van het gebruikte DICT is gemaakt, de temperatuurcoëfficiënt van lineaire uitzetting van het materiaal van het DICT-lichaam; de diameter van de binnenopening van het diafragma gebruikt in het DICT bij 20 ° C; binnendiameter van het cilindrische deel van de behuizing van het gebruikte DICT bij 20 ° C; temperatuur en druk van de gasstroom in het lineaire deel van het DICT-lichaam voor het diafragma; samenstelling van de componenten van de aardgasstroom die door het DICT gaat. Bepaling van thermobare, thermodynamische en gasdynamische parameters van de aardgasstroom in het cilindrische deel van het DIKT-lichaam voor het membraan en op de plaats van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-membraan, het vinden van de gasstroomsnelheid voor een gasput, rekening houdend met ε - de compressieverhouding van de gasstroomstraal op de plaats van maximale compressie van zijn straal achter het diafragma van DIKT, aandelen van eenheden; d is de diameter van de opening van het DICT-diafragma, m; z1 en z2 - coëfficiënten van samendrukbaarheid van gas voor het DIKT-membraan en op het punt van maximale compressie van zijn straal achter het DIKT-membraan, eenheden; zCT - coëfficiënt van samendrukbaarheid van gas onder standaardomstandigheden, eenheden; p1 - ​​​​absolute gasdruk voor het DIKT-membraan, MPa; pST - druk die overeenkomt met standaardomstandigheden pST1.01325-105 Pa; TST - temperatuur die overeenkomt met standaardomstandigheden TST293.15 K; T1 - absolute gastemperatuur voor het DIKT-membraan, K; R - molaire gasconstante R8.31 J; M is de molaire massa van het gas, kgmol; k - gas adiabatische exponent, eenheden. ; β - relatieve diameter van de DICT-diafragmaopening, fractie van eenheden; D is de binnendiameter van het cilindrische deel van het DIKT-lichaam voor de begrenzingsinrichting, terwijl de compressieverhouding van de gasstroom op het punt van zijn maximale vernauwing achter het DIKT-membraan wordt bepaald rekening houdend met de verlaagde gastemperatuur aan de voorkant van het DIKT-membraan en de verlaagde gasdruk voor het DIKT-membraan. 8 dwg, 3 el