Page tree

Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.

Inputs & Outputs

...

InputsOutputs

Pipeline trajectory

LaTeX Math Inline
body{\bf r} = {\bf r}(l) = \{ x(l), \, y(l), \, z(l) \}

along-pipe distribution of

stabilised

stabilized pressure 

LaTeX Math Inline
bodyp(l)

Pipeline cross-section area 

LaTeX Math Inline
bodyA(l)

along-pipe

distribution of stabilised

distribution of stabilized flow rate 

LaTeX Math Inline
bodyq(l)

Along-pipe temperature profile 

LaTeX Math Inline
bodyT(l)


Fluid density

LaTeX Math Inline
body\rho(T, p)
and fluid viscosity 
LaTeX Math Inline
body\mu(T, p)

along-pipe

distribution of stabilised

distribution of stabilized average flow velocity 

LaTeX Math Inline
bodyu(l)
 

Inner pipe wall roughness

LaTeX Math Inline
body\epsilon


Assumptions

...

Stationary fluid flow
Homogenous fluid flow
Isothermal or Quasi-isothermal conditions

Constant cross-section pipe area

LaTeX Math Inline
bodyA(l)
along hole



Equations

...



LaTeX Math Block
anchor9QRCZ
alignmentleft
\bigg( 1 -  \frac{c(p) \, \rho_0^2 \, q_0^2}{A^2}   \bigg )  \frac{dp}{dl} = \rho(p) \, g \, \frac{dz}{dl}  - \frac{\rho_0^2 \, q_0^2 }{2 A^2 d} \frac{f(p)}{\rho(p)}



LaTeX Math Block
anchor1
alignmentleft
u(l) = \frac{\rho_0 \cdot q_0}{\rho(p) \cdot A(l)}



LaTeX Math Block
anchor1
alignmentleft
q(l) = \frac{\rho_0 \cdot q_0}{\rho(p)}




В процессе эксплуатации нагнетательной скважины движение флюида вдоль ствола

LaTeX Math Inline
bodyl(x,y,z)
происходит в стационарном режиме, при этом профиль скорости потока
LaTeX Math Inline
bodyv(l)
и давления
LaTeX Math Inline
bodyp(l)
удовлетворяют

...

LaTeX Math Block
anchorgradP
alignmentleft
\frac{dp}{dl} = \rho \, g \, \sin \theta - \rho \, v \, \frac{dv}{dl} - \frac{ f \, \rho \, v^2 \, }{2 d}

где

LaTeX Math Inline
bodyl

длина ствола скважины, отсчитываемая вниз от поверхности


LaTeX Math Inline
body\rho(l)
 

профиль плотности воды

LaTeX Math Inline
body \theta(l)

профиль угла наклона скважины к горизонту

LaTeX Math Inline
bodyd(l)

профиль диаметра скважины, вдоль которого идет поток

LaTeX Math Inline
bodyA(l)

профиль поперечного сечения ствола скважины

LaTeX Math Inline
bodyA(l) = 0.25 \, \pi \, d^2(l)

LaTeX Math Inline
bodyf(l)

профиль коэффициента трения Дарси

LaTeX Math Inline
bodyg

ускорение свободного падения ( = 9.87 м2/сек )




Эти замкнутая система уравнений для стационарного распределения давления и скорости потока вдоль трубы.

...

Как будет показано ниже коэффициент трения

LaTeX Math Inline
bodyf(p)
тоже слабо зависит от вариации давления и, следовательно, уравнение
LaTeX Math Block Reference
anchordp_explicit
представляет собой обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка на функцию
LaTeX Math Inline
bodyp(l)
со слабой нелинейностью.




...