Информация о документе

Цена 10000UZS
Размер 5.3MB
Покупки 0
Дата загрузки 06 Ноябрь 2026
Расширение docx
Раздел Курсовые работы
Предмет Педагогика

Продавец

Bohodir Jalolov

Neft plastdagi temperaturaning taqsimlanishi haqidagi masalaning taqribiy yechimi

Купить
Mavzu: Neft plastdagi temperaturaning taqsimlanishi haqidagi masalaning taqribiy yechimi REJA: 1. KIRISH 2. ASOSIY QISM 2.1 SUYUQLIK MODELINI ISHLAB CHIQISH 2.2 MUVOFIQ REOLOGIK MODELNI TANLASH 2.3 TERMAL MODEL 2.4 NAZARIYA VA MODELNI TADBIQ CHIQISH 2.5 QUDUQ TUZILISHINING TAVSIFI 2.6 QUDUQ TUBIDAGI ENERGIYA TENGLAMALARI 2.7 MATEMATIK MODELI 3. XULOSA 4. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR KIRISH Chuqur quduqlarni 10 000 m gacha quruqlik va dengiz muhitlarida burg'ulash jarayoni davomida issiqlik o'tkazuvchanligini kompleks tahlil qilishni talab qiladigan jiddiy muammolarni keltirib chiqardi. Bundan tashqari, chuqur quduqlarni burg'ulash, xavfsizlik nuqtai nazaridan yaxshilangan sharoitlarni ta'minlash uchun ko'proq himoya zarurati bilan birga qatlam va quduq o'rtasida issiqlik uzatishni murakkablashtirishi mumkin. Shu sababli, quduq tubida issiqlik uzatishning yetarlicha bilimlari tobora ko'proq muhim. Ushbu bilimlar quduq holatining xatti-harakatlarini bashorat qilish va nazorat qilish uchun ishlatiladigan ko'plab o'zgaruvchilarni tahlil qilishni talab qiladi. Bunday o'zgaruvchilardan biri haroratdir.Ilgari quduqdagi harorat taqsimotiga e'tibor bermaslik va izotermal holatni qabul qilish qulay edi. Biroq, neft va gazni qidirish tobora ortib borayotgan xavfli muhitda geotermal harorat yuqori bo'lgan sharoitlarda olib borilayotganligi sababli, quduq tubini aniqlashning samarali usullarini izlash va bu orqali juda qimmat tadqiqotlar xarajatlarini kamaytirish kerak. Har xil haroratni o'lchash asboblari va diagrammalar o'tmishda ishlab chiqilgan, lekin o'zgaruvchilar quduq tubidagi haroratga qanday va qay darajada ta'sir qilishini o'lchashni ta'minlay olmaydi. Bundan tashqari, quduq tubida harorat taqsimotini bashorat qilish uchun matematik modellar ishlab chiqilgan, ammo ularning aksariyati soddalashtirilgan va vaqtinchalik issiqlik harakati e'tiborga olinmagan (1-rasm) va boshqa omillar hisobga olinmagan. Burg'ilash suyuqligi, qatlamdan vaqtinchalik issiqlik oqimi,ishqalanish bosimining yo'qolishi natijasida hosil bo'lgan energiya va aylanish jarayonida burg'ulash uchi tomonidan ishlab chiqarilgan energiyani o'z ichiga olgan vaqtinchalik modelni ishlab chiqilgan. oldinga aylanish, o'chirish kabi turli bosqichlar ostida va burg'ulashda, amaliyotda shaxsiy kompyuterlar (SHK) bilan birgalikda ishlatilishi mumkin bo'lgan raqamli usullar qo'llaniladi. 1-rasm.O’zgaruvchan oqim tezligining haroratga ta’siri 2.1 SUYUQLIK MODELINI ISHLAB CHIQISH Burg'ilash jarayonida suyuqliklar burg'ulash tizmasidan burg'ulash uchidan o'tadigan sirtdan pastga, so'ngra yuqoriga harakatlanadi. Burg'ulash quvurini o'rab turgan halqa sirtdan halqadan suyuqlik sizib chiqib ketadi (2-rasm). 2- rasm.Quduqdagi sirkulyatsiya aylanish jarayonida bug’lanish quvuridagi loyning sxematik ko’rinishi. Suyuqlik teshikni xavfsizlik va tejamkorlik nuqtai nazaridan burg'ilashni ta'minlash uchun turli zarur funksiyalarni ta'minlaydi, masalan, sovutish uchi va uning tishlari burg'ulash tizmasini moylash, so'qmoqlarni tashish, qatlam bosimini muvozanatlash va boshqalar. Har qanday issiqlik uzatish modelining asosi quduq tubida burg'ulash jarayoni operatsiyalarga muhim ta'sir ko'rsatadigan burg'ulash suyuqligidir. Shuning uchun har qanday fikrni o'rganish uchun quduqdagi burg'ulash loyining gidrodinamik sharoitlari uchun reologik model talab qilinadi. Aniq strategiya reologik modelni tanlash va modelga kiritilgan parametrlarning o'zgarishini aniqlashdir. Model suyuqlik oqimi jarayonining tabiati, suyuqlikdagi tezlik taqsimoti va suyuqlikning xususiyatlari tasviri bo'lishi kerak. Umuman olganda, burg'ulash suyuqligi suv, neft va gaz kabi asoslariga ko'ra tasniflanishi mumkin. Murakkabroq moddalarni o'z ichiga olgan burg'ulash loylari Nyuton qonuniga rioya qilmaydi.Suv Nyuton suyuqligining eng yaxshi namunasidir, ammo bu modelda juda oz sonli burg'ulash suyuqliklarini ko'rsatish mumkin. Nyuton qonuniga tegishli bo'lmagan suyuqliklarning uchta asosiy toifasi tan olinadi: vaqtga bog'liq bo'lmagan, vaqtga bog'liq va elastic yopishqoqlik. Vaqtga bog'liq bo'lmagan suyuqliklarni Bingham plastmassa, Pseudoplastik, psevdoplastik suyuqliklarga bo'lish mumkin.Pseudoplastik model neft sanoatida qo'llaniladigan Nyuton suyuqliklaridan tashqari suyuqliklarning ko'p va ehtimol eng muhim sinfini tashkil qiladi. Ushbu modeldagi siljish kuchlanishi va kesish tezligi o'rtasidagi bog'liqlik chiziqli emas, (3-rasm).Burg'ilash suyuqliklari uchun rentabellik-psevdoplastik model ko'proq ma'qul bo'lsa-da, quvvat qonuni modeli (1,2 tenglama) asosan qulaydir, chunki ko'pchilik burg'ulash suyuqliklari rentabellik qiymatiga ega, bu model hisobga olinmaydi. 3-rasm.Suyuqliklarning reologik modeli. 2.2 MUVOFIQ REOLOGIK MODELNI TANLASH . Demak, burg'ulash suyuqligining reologik modeli qanchalik yaxshi degan asosiy savol tug'iladi? Quduqdagi suyuqliklarning moddiy xususiyatlari quduq va qatlam o'rtasidagi issiqlik almashinuviga ta'sir qiladi.Suyuqlikning issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlovchi ikkita muhim omil mavjud. Birinchidan, quduq ichidagi energiyani yuqoriga va pastga o'tkazish suyuqlikning xususiyatlariga bog'liq bo'lgan suyuqlik oqimi orqali amalga oshiriladi. Ikkinchidan, quduqdan radial issiqlik o'tkazuvchanligi halqali suyuqliklar orqali o'tishi kerak, buning uchun uning xususiyatlari issiqlik oqimini boshqaradi. Suyuqlikning xossalari qovushqoqlik, zichlik, solishtirma issiqlik sig'imi, issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqalar bilan belgilanadi.Oddiy Nyuton suyuqliklarining suyuqlik xususiyatlarining bosim va harorat harakati haqida juda ko'p ish qilingan bo'lsa-da, NoNyuton suyuqliklarning xususiyatlari bilan qanday kurashish haqida kam ma'lumot mavjud. Burg'ilash suyuqliklari burg'ulash ishini yaxshilash uchun oddiy moddadan murakkab moddalarga o'tganiga qaramay, NoNyuton suyuqliklarda issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientini aniqlash uchun bir nechta nashr etilgan ma'lumotlar mavjud va quduq tubidagi harorat taqsimoti mavzusidagi ko'pchilik olimlar uning oqimlarini e'tiborsiz qoldirishgan. 2.3 TERMAL MODEL Suyuqlik quduqdan oqib o'tayotganda issiqlik almashinuvi turli xillar o'rtasida sodir bo'ladi tor,halqa va shakl chegaralari (4-rasm). Bu suyuqlikning tabiatiga, tezlik gradientiga va suyuqlik, po'lat,sement va toshning xususiyatlariga bog'liq. Suyuqlik energiya balansi hududlari uchun boshqaruv tenglamalari radial issiqlik konvektsiyasi va vertikal issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bog'liq fundamental termodinamikadan aniqlanishi mumkin. Hajmga va undan tashqariga radial issiqlik konveksiyasi: Oqayotgan suyuqlikdagi issiqlik almashinuvi oddiy issiqlik o'tkazuvchanligiga qaraganda ancha murakkab. Oqim energiyasining oqim chizig'i bo'ylab o'zgarishi entalpiya, potentsial energiya va kinetik energiyaning o'zgarishi yig'indisidir. Suyuqlikning o'ziga xos hajmining barqaror oqimi uchun umumiy energiya: Burg'ulash tizmasining harorat modeli qisqa quvur segmenti bo'ylab energiya balansi yordamida ishlab chiqilgan (5-rasm). Suyuqlik harakati natijasida konvektiv issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi, bu oqim tabiatiga ko'ra majburiy yoki tabiiy deb tasniflanishi mumkin bo’lgan konvertatsiya qilish.(6-rasm). 4-rasm.Quduqning tasviri 5-rasm. Bug’lanish quvurining segmentida issiqlik uzatish Kirish va chiqish suyuqligining harorati o'rtasidagi farq qaysidir ma'noda qatlamdan suyuqlik olgan sof issiqlikni aks ettirishi kerak. Edvarson va boshqalar qatlamdagi harorat buzilishlarini va quduqning butun hayotiy sikli davomida o zgarishini aniqlash uchun vaqt funksiyasi sifatida quduqʻ tubida issiqlik jarayonini ishlab chiqdi. Issiqlikning ichiga tarqalishi formatsiyasidan tashqari quyidagi ikki o’lchovli Furye o’tkazuvchanlik tenglamasi bilan aniqlanadi: Ramey quduqning issiqlik uzatish muammosi uchun modelni taklif qildi. Bu usul kengaytirilayotgan Edvarson texnikasining taxminiy yechimidir. Bu quduq chuqurligi, korpus o'lchami va termal xususiyatlari, teshik o'lchami, oqim tezligi va suyuqlik xususiyatlarining funksiyasi sifatida pastki teshikning aylanma haroratini raqamli ravishda beradi. Eritmada quduq quvurida issiqlik almashinuvi barqaror holatda, qatlamda esa vaqtinchalik bo'ladi deb taxmin qilinadi. Bu usul, shuningdek, qatlamdan quduqqa radial issiqlik o'tkazuvchanligining ta'sirini ko'rib chiqishning umumiy texnikasini tasvirlab bera olmaydi. Muammolarni bartaraf etish uchun Raymond tomonidan ishlab chiqilgan soxta barqaror holat modeli. Bu model qatlam va quduq tubidagi burg'ulash suyuqligi o'rtasida sodir bo'ladigan issiqlik hodisalarini o'z ichiga oladi va aylanish vaqtida barqaror oqimidan foydalanadi (7-rasm). Raymond dan foydalanib, bu borada harorat rejimini bashorat qilish uchun vaqtinchalik modelni iteratsiya usuli ishlab chiqildi. Berilgan tenglamani dastlabki shart sifatida ikki chiziqli geotermal gradient bilan Sullivan chekli farqlar texnikasidan foydalangan holda qo'llagan.Sump va Uilyams aylanish jarayonida harorat rejimini bashorat qilish uchun Raymond tomonidan ishlab chiqilgan issiqlik uzatish modelini o'zgartirdi. Usul quduq tubida issiqlik hosil bo'lishining ishqalanish, quvur aylanishi kabi ta'sirini hisobga olmaydi. Keller va boshqalar Raymond tenglamasini quduq tubidagi bir nechta korpuslar va energiya manbalarining ta'sirini o'z ichiga olgan holda kengaytirdi. Ushbu model energiya manbalarining ta'sirini o'z ichiga olgan bo'lsa-da, raqamli qiymatni qanday hisoblash mumkinligi haqida hech qanday ma'lumot berilmagan.Wooley o'zgartirilgan Gauss-Siedel iteratsiya usulini qo'llash orqali quduq tubidagi energiya manbalarini o'z ichiga olgan yangi modelni taklif qildi. Keller va Vulining yechimi uzoq muddatli yechimning aniq kamchiliklari va iteratsiya jarayonida barqarorlik konvergentsiyasi muammosiga ega edi.Ushbu muammolarni hal qilish uchun Marshall model ishlab chiqdi. U aylanma harorat rejimida burg'ulash oqimiga Nyuton bo'lmagan suyuqlik harakatining ta'sirini o'rgandi. 7-rasm.Vaqtning chuqurlikka ta’siri. 2.4 NAZARIYA VA MODELNI ISHLAB CHIQISH Quduqdagi haroratlar ko'p tadqiqotlarda muhim ahamiyatga ega. Bunday jarayon quduq bo'ylab zonal izolyatsiyani ta'minlash va korpusning barqarorligini ta'minlash uchun qatlam va korpus o'rtasida sementni joylashtirishdir, (8-rasm). Chuqurroq burg'ulash natijada sozlash vaqtini qisqartirishi mumkin va natijada to'g'ri sozlash vaqtiga erishilmasligi burg'ulash bilan bog'liq muammolarni keltirib chiqarishi mumkin. 8-rasm. Chuqurligi 10000 fut bo'lgan quduqda quduqning chiqish haroratida sementlash jarayoni [32]. Agar sement muddatidan oldin qotib qolsa, u ichkarida turganda qotib qoladi va shuning uchun endigina topilgan teshikni to'sib qo'yadi. Burg'ulash jarayoni turli bosqichlarga, o'chirish bosqichiga, aylanish bosqichiga va burg'ulash bosqichiga bo'linishi mumkin. Birinchi uchta mexanizm allaqachon ko'rib chiqilgan. Shu sababli, tekshirilishi kerak bo'lgan yana bir energiya quduq tubida issiqlik hosil bo'lishidir. Ba'zi muhim energiya manbalari burg'ulash suyuqligining quvurda, halqada va burg'ulashda ishqalanishi, burg'ulash tizmasi va burg'ulash uchining aylanishi, sement gidratsiyasi kabi kimyoviy reaksiyalar natijasida hosil bo'ladi. 2.5 QUDUQ TUZILISHINING TAVSIFI Ushbu tadqiqotda uchta korpus quvuri ko'rib chiqiladi. U inyeksiya suyuqligidan qatlamgacha bo'lgan to'rtta halqadan iborat (9-rasm). Teshikning pastki qismida qobiq chizig'i yo'q,burg'ulash quvuri va qatlam o'rtasida faqat bitta halqa mavjud. Teshik yuzasida uchta himoya tori va to'rtta halqa bor. G'iloflar va halqalar soni bu ekstremallar orasida farq qiladi. 9-rasm. Quduqning sxematik tasviri. 2.6 QUDUQ TUBIDAGI ENERGIYA TENGLAMALARI Suyuqlik harakati natijasida energiya burg'ulash quvuri, halqa va burg'ulashda ishqalanish bosimining yo'qolishidan hosil bo'ladi. Sirkulyatsiya tizimini to'rt qismga bo'lish mumkin:sirt ulanishlari va quvurlar, shu jumladan burg'ulash quvuri va og'ir devorli quvur, burg'ulash yoqasi va burg'ulash quvurlari,burg'ulash yoqalari va burg'ulash uchlari atrofidagi halqali joylar. Energiya tenglamasi quduq o'lchamining turli radial o'sishi uchun yozilishi mumkin. Quduqlar oqimi tarixi uchun vaqt o'zgaruvchisiga nisbatan ikki o'lchovli model bilan tuzilgan quduq tubidagi harorat taqsimotining prognozi bu o'zgaruvchan quduq o'lchamlari uchun qisman differensial tenglamalar to'plamiga olib keladi, masalan: Burg'ilash quvuridagi energiya balansi: Bu yerda: Bug’lanish tizimidagi energiya balansi: Halqali suyuqlikdagi energiya balansi: Bu yerda: Korpus torlaridagi energiya balansi: Energiya balansi: Qatlamdagi issiqlik oqimini ifodalash uchun tenglamani ikki o’lchovli koordinatalar sistemasida quyidagicha yozish mumkin: 2.7 MATEMATIK MODELI Chekli differensial tenglamalar har bir vertikal element "j" va radial element "k" uchun oshkormas shaklda yoziladi, 8t vaqt qadami uchun va boshq. masalan. burg'ulash, aylanma va yopish fazalarida qatlamda harorat taqsimotining umumiy tenglamasi: Quvur suyuqligining energiya balansi: Quvur yoki bug’lanish devorining energiya balansi: Suyuqlikdagi energiya balansi: Birinchi korpus energiya balansi: Bu yerda k (( c 1 , c 2 ) , j ) -birinchi va ikkinchi korpus o’rtasidagi o’rtacha issiqlik o’tkazuvchanlik. Boshqa suyuqlik uchun tenglama farqi: Bu yerda k ( ( c 2 , c 3 ) , j ) -ikkinchi va uchunchi korpus o’rtasidagi o’rtacha issiqlik o’tkazuvchanlik: Differensial tenglamaning ko’rinishi: Bu yerda: Umumiy holda ushbu tenglamalarni chekli ayirmali tenglamalar shaklida joylashtirish mumkin: Hosil qilingan (31) tenglamani yechib qo’yilgan masalaning yechimini olamiz. XULOSA Ushbu kurs ishida taqdim etilgan ishning maqsadi burg'ulash operatsiyasining to'liq tarixi davomida quduq tubida haroratning taqsimlanishini hisoblash imkonini beradigan usulni baholash va uni qo'llash edi. Quduq tubi va qatlam o'rtasida turli xil issiqlik uzatish mexanizmlarini o'z ichiga olgan to'liq vaqtinchalik model ishlab chiqilgan. Bundan tashqari, quduq tubidagi haroratni bashorat qilishni yaxshilash uchun modelda yana bir qancha xususiyatlar amalga oshirildi. Ushbu qo'shimcha funksiyalar quyidagilardir: -quduq trubkasida mexanik energiya sarfini aniqlash uchun burg'ulash suyuqligi uchun tegishli texnika qo'llanilgan; - bir nechta korpuslar va burg'ulash bo'yinbog'lari bilan quduqning tugallanishini hisobga olish uchun geometriya va baholash yondashuvi ishlab chiqilgan; -yangi texnika qo'llanilgan burg'ulash chuqurligida quduq tubidagidagi harorat taqsimotini hisobga olish uchun model; -model burg'ulash operatsiyalarida uchraydigan o'chirish, oldinga aylanish va burg'ulash kabi turli xil faoliyatlarni o'z ichiga olish uchun ishlab chiqilgan. Model turli parametrlar bo‘yicha o‘rganildi va quyidagi xulosalarga keldik ularning ahamiyati bo‘yicha sanab o‘tamiz: -geotermal gradient quduq tubidagi haroratlarga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi, agar uning qiymati oshirilsa,quduq tubida ham harorat ko'tariladi; - chuqurlikning oshishi bilan quduq trubkasida uchraydigan harorat oshadi; - pastki teshik harorati juda tez pasayadi va keyin aylanmada barqaror holatga keladi, lekin harorat tez tiklanadigan yopiq holatda teskari bo'ladi. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 1. API, "New Cement Test Schedules Issued", Oil and Gas Journal , pp 179- 182, (July, 1977). Venditto, J. J. and George C. R., "Bet ter WellboreTemperature Data Equals Better Cement Jobs", World Oil , pp 47-50, (February 1, 1984). 2. Farris, F. R., "A Practical Evaluation of Cements for Oil Wells", Oil and Gas Co, Tulsa, Okla, (1941). 3. 4.Holmes, C. H. and Swift, S. C., "Calculation of CirculatingMud Temperatures", Journal of Petroleum Technology , pp 671-674, (June, 1970). 4. 5.Edwardson, M. J., Girner, H. M., Parkison, H. R.,Williams, C. D. and Mathews, C. S., "Calculation of Formation Temperature Disturbances Caused by MudCirculation", Journal of Petroleum Technology , pp 416- 426, (April, 1962). 5. Raymond, L. R., "Temperature Distr ibut ion in a Circu lat ing Dr illing Flu id ", Society of Petroleum Engineers Journal , pp 334-341, (March 12, 1969). 6. Bizanti, M. S. and Ruston La, "How Six Parameters Affect BRT During Circulation", Oil & Gas Journal , pp 7. Ramey, H. J., "Wellbore Heat Transmission", Journal of Petroleum Technology , pp 427-435, (April 1962, 1962).

Neft plastdagi temperaturaning taqsimlanishi haqidagi masalaning taqribiy yechimi

Купить