注水井井筒动态流体力学建模与工程仿真

为了研究注水井井筒工况下流体动态响应机理,基于流体力学微元分析和水力学经典理论,建立流体微元压力-流速关系模型,推导求解注水井井筒空间流体压力、流速的动态分布;结合中国某典型斜井生产数据,进行不同注入压力和不同注入量条件下井筒压力动态分布、油管流体传输延迟特性和衰减特性、井口压力波动下井筒压力幅值动态分布的数值模拟与分析。结果表明:井筒沿程压力损失与绝对压力值无关,设计波码通信编解码方案时无须考虑注入的绝对压力值;注入压力恒定时,井口注入流量越大,井筒沿程损失越大。流体波信号延时幅值主要取决于井筒的长度;管径越小,流体波信号衰减幅度越大。同井深下生成目标波码幅值(压差识别有效值)越高,为克服井筒沿程损失所需的井口压力波幅值越大。

水下采油树三分支化学药剂注入流量动态模拟

本文研究了水下采油树三分支管路流量协调控制方法。首先,分析了水下采油树三分支管路化学药剂注入工艺,明确了控制算法,接着,采用Aspen搭建三分支化学药剂注入管路的动态模型,包括状态方程物性参数的设置、调节阀、控制器的定义与控制参数的设置。然后,在开环和闭环控制状态下,分析了三支路之间的流量耦合关系。相比开环控制,闭环控制有效地解决了三支路流量之间的耦合干扰问题,实现了各支路的流量精确注入。最后,给出了控制算法运行平台的选择,包括主控制和水下控制模块。本文研究方法可以直接用于水下生产系统化学药剂注入控制。