Pizhūhish-i Naft (Dec 2020)
مدل‌سازی و شبیه‌سازی تزریق گاز به‌منظور کاهش لختگی شدید در جریان سه فازی در سیستم لوله- بالابرنده
Abstract
از آنجا که لختگی شدید در بالابرنده‌ها مانع تولید پایا و باعث از کار افتادن تجهیزات تولید می‌شود، یافتن روشی مناسب برای پیشگیری از این پدیده از اهمیت به‌سزایی برخوردار است. هدف از این پژوهش ارائه یک مدل ریاضی برای تحقیق در مورد رفتار جریان آب، نفت و گاز در سیستم لوله- بالابرنده است. برای این منظور، جریان سیالات در شبیه‌سازی خط لوله توسط یک مدل توده‌ای در دو حالت مدل‌سازی شده است. در حالت اول، گاز توانایی نفوذ در بالابرنده را دارد و جریان گاز به‌صورت پیوسته است و در حالت دوم، تجمع مایع صورت گرفته در پایه بالابرنده، مانع نفوذ گاز می‌شود و لذا جریان گاز به‌صورت ناپیوسته است. در مدل‌سازی بالابرنده از گره‌های متحرک برای سنجش شرایط محلی استفاده شده است. همچنین، انتقال جرم بین فازهای نفت و گاز توسط تقریب نفت سیاه تخمین زده شده است. پس از مدل‌سازی لختگی شدید، به‌منظور کاهش این پدیده و برای پایدارسازی جریان و جلوگیری از مشکلات احتمالی، تزریق گاز به پایه بالابرنده، شبیه‌سازی و سپس معیاری برای محاسبه میزان تزریق گاز جهت دست‌یابی به پایداری نسبی ارائه شده است. در نهایت، معادلات با استفاده از یک روش ضمنی و با استفاده از سعی و خطا برای رفتار غیر‌خطی، گسسته‌سازی و انتگرال‌گیری شده‌اند. نتایج به‌دست آمده برای مدل‌سازی لختگی شدید و اثر تزریق گاز بر این مدل‌سازی، با نرم‌افزار شبیه‌سازی الگا (OLGA) مقایسه شدند که تشابه خوبی حاصل شد.
Keywords
