Автор: Р.М. Саттаров , Б.З. Тухфатов

Об уравнениях движения газоконденсатных систем в пористых средах и трубах вблизи давления конденсатообразования

Эффективность технологических процессов разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений неразрывно связана свыбором и установлением в системе пласт–скважина– трубопроводные коммуникации термогидрогазодинамически оптимальных режимов течения газожидкостной смеси, сопровождаемые, как правило, неравновесными явлениями и фазовыми переходами. Неравновесные процессы и фазовые переходы в газожидкостных системах проявляются в достаточно широком диапазоне давлений, включая и области выше и ниже критических давлений, при этом, как правило, релаксационные свойства отмеченных смесей зависят как от уровня давления,так и от темпа изменения давления в системе.Поскольку при движении газожидкостных систем происходит снижение давления, то естественно предположить, что по мере движения может происходить образование и рост новой фазы (на нано и микро уровнях) конденсации, часть изкоторых, как правило, выносится газовым потоком, а часть скапливается на стенках пор или труб, изменяя гидравлические характеристики среды.
Материалы и методы
1. Зависимость плотности газожидкостной системы от концентрации вновь образованной новой фазы (на нано и микроуровнях) конденсации принята на основе термодинамических методов. Использовано также, уравнение термодинамического состояния для газа, а в силу своей слабой сжимаемости по сравнению с плотностью газа, принято допущение о постоянстве плотности жидкости. 2. Предложена неравновесная зависимость концентрации жидкостных включений от уровня давлений, описывающая процессы конденсации в газожидкостной системе в интервале от давления вновь образованной новой фазы (на нано и микроуровнях)конденсации Pc (выше отмеченного давления в газе полностью отсутствуют жидкие включения), до уровня давления, когда система не может рассматриваться как гомогенная газожидкостная среда. 3. Построено нелинейное неравновесное термодинамическое уравнение состояния газожидкостной смеси, описывающее процессы конденсации в газожидкостной системе в интервале от давления вновь образованной новой фазы (на нано и микроуровнях) конденсации, до уровня давления, когда система не может рассматриваться как гомогенная газожидкостная среда. 4. Получено дифференциальное уравнение изотермической фильтрации газоконденсатных систем, с учетом эффектов неравновесности в области образований новых фаз (на нано и микроуровнях) конденсации. 5. Получена система нелинейных уравнений, описывающая изотермические процессы течения газоконденсатных систем в скважинах и трубах, с учетом образований новых фаз (на нано и микроуровнях) конденсации.
Итоги
Предложенная система дифференциальных уравнений (7), (16) и (17), в частном случае, когда не имеют место фазовые образования конденсаций (? = 0, ?c =0, ?с = ?0g? /P0, ?0gf = ?0g, ?g0 = ?g и wg0 = wg), полностью совпадают с системой дифференциальных уравнений течения газа в скважинах и трубах.
Выводы
Полученные уравнения движения газоконденсатных систем в пористых средах и трубах вблизи давления конденсатообразования, могут быть использованы при решении конкретных инженерных задач контроля и регулирования образований новых фаз (на нано и микроуровнях) конденсации для повышения эффективности различных технологических процессов газодобычи и газоконденсатоотдачи пласта.
Полный текст
Вернуться к списку статей

Читайте также