Для тестирования выбраны семь расчетных методик: Beggs&Brill, Duns&Ros, Aziz, Ansari, Gray, OLGA и OIS. Кроме того, выполнялись расчеты по «гомогенной модели», которая не учитывает разницу скоростей жидкости и газа и обусловленную ею дополнительную турбулизацию потока, а следовательно, дает минимально возможные потери давления.
Качество методик оценивалось по двум критериям: полнота учета параметров, влияющих на результат и отсутствие разрывов в рассчитываемых гидродинамических функциях на границах режимов потоков, а также при переходе между двухфазным и однофазным потоками. При отсутствии жидкой фазы методика должна давать результаты для газового потока, на границе кольцевой и пробковой структур приближаться к результатам расчетов для пробковой структуры, а на нижней границе области туманного течения - к результатам расчетов по «гомогенной модели».
Сравнение проводилось на примере потоков с параметрами, близкими к параметрам потоков в газоконденсатных скважинах и трубопроводах систем сбора продукции. Физические свойства продукции (плотность, вязкость жидкости и газа, поверхностное натяжение) рассчитывались для одного из объектов разработки месторождения, расположенного в Западной Сибири.
Отмечены большие расхождения результатов, рассчитанных по различным методикам.
Проведенный анализ позволяет рекомендовать для гидравлического расчета движения газожидкостных смесей при больших скоростях и малых концентрациях жидкости, соответствующих кольцевой структуре течения, методы Ansari, Gray и OIS.
Метод Gray рекомендуется только для скважин, так как при больших диаметрах труб он дает неоднозначные результаты.
Наиболее перспективной для применения при гидравлических расчетах как скважин, так и систем сбора продукции, является методика OIS, так как она учитывает максимальное число параметров, физически обоснована и работает на пределы. Возможна адаптация этой методики к фактическим данным путем корректировки входящих в нее эмпирических коэффициентов.
Список литературы
1. http://itps.com/uploads/files/Petex%20IPM%20Brochure%20RUS.pdf
2. https://sis.slb.ru/products
3. https://rfdyn.ru/ru/tnavigator
4. https://oissolutions.net/wp-content/uploads/2020/03/OIS_Pipe_onepager_A3_eng_fin.pdf
5. Moniem M., El-Banbi A.H. Proper Selection of Multiphase Flow Correlations // SPE-175805-MS. – 2015. - https://doi.org/10.2118/175805-MS6. Брилл Дж.П., Мукерджи Х. Многофазный поток в скважинах. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006. – 384 с.
7. Движение газожидкостных смесей в трубах / В.А. Мамаев, Г.Э. Одишария, О.В. Клапчук [и др.]. – М.: Недра, 1977. – 276 с.
8. Гриценко А.И., Клапчук О.В., Харченко Ю.А. Гидродинамика газожидкостных смесей в скважи-нах и трубопроводах: монография. – М.: Недра, 1994. – 238 с.
9. Разработка и эксплуатация математических моделей систем обустройства нефтяных месторождений / Н.Н. Елин, Ю.В. Нассонов, Н.И. Ашкарин [и др.]. – Иваново: ИГХТУ, 2006. – 272 с.
10. Уоллис Г.Б. Одномерные двухфазные течения: монография. – М.: Мир, 1972. – 440 с.
8. Гриценко А.И., Клапчук О.В., Харченко Ю.А. Гидродинамика газожидкостных смесей в скважи-нах и трубопроводах: монография. – М.: Недра, 1994. – 238 с.
9. Разработка и эксплуатация математических моделей систем обустройства нефтяных месторож-дений / Н.Н. Елин, Ю.В. Нассонов, Н.И. Ашкарин [и др.]. – Иваново: ИГХТУ, 2006. – 272 с.
10. Уоллис Г.Б. Одномерные двухфазные течения: монография. – М.: Мир, 1972. – 440 с.
11. Oyewole A. Extension of the Gray Correlation To Inclination Angles // SPE-178727-STU. – 2015. - http://dx.doi.org/10.2118/178727-STU
12. The Dynamic Two-Fluid Model OLGA: Theory and Application / K.H. Bendlksen, D. Maine, R. Moe, S. Nuland // SPE-194511-PA. – 1991. – https://doi.org/10.2118/19451-PA
