RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2019, том 31, номер 1, страницы 85–102 (Mi mm4036)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Нестационарная термически-неравновесная модель для предсказания выноса шлама при бурении наклонно-направленных скважин

П. А. Лыхинa, К. В. Торопецкийb, В. Н. Ульяновa, Э. В. Усовc, В. И. Чухноc

a ООО «Новосибирский научно-технический центр», Новосибирск
b ООО «НовосибирскНИПИнефть», Новосибирск
c Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск

Аннотация: Представлена нестационарная математическая модель для моделирования движения шлама в потоке бурового раствора при бурении горизонтальных и наклоннонаправленных скважин. В основе лежит двухслойная модель, которая учитывает шлам в потоке флюида, а также неподвижную шламовую подложку. Приведены соотношения, которые позволяют рассчитывать массообмен между подложкой и шламом в потоке, трение и теплообмен шлама с потоком флюида, а также теплообмен флюида и подложки с затрубным пространством. Реализованы опции для моделирования движения флюида с обычной и неньютоновской реологией. Предполагается, что жидкость двигается в кольцевом канале, образованном стенкой скважины и буровой колонной. Учитывается наличие эксцентриситета в канале. Для моделирования движения и теплообмена шлама и флюида решается система уравнений, которая отражает собой законы сохранения массы, энергии и импульса для каждого компонента в отдельности. Численная реализация основана на методе конечных объемов, конвективные члены записаны в противопоточном виде. Представлены результаты тестовых расчетов, демонстрирующих работоспособность предложенной модели. Рассмотрена задача по вытеснению шлама из произвольно-ориентированной скважины.

Ключевые слова: моделирование, шлам, скважина, многокомпонентная модель, флюид.

Поступила в редакцию: 18.02.2018
Исправленный вариант: 18.02.2018
Принята в печать: 09.04.2018

DOI: 10.1134/S0234087919010052


 Англоязычная версия: Mathematical Models and Computer Simulations, 2019, 11:5, 704–714

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024