Математическая модель для расчета коэффициента естественной сепарации газа при создании реверсивного течения жидкости в зоне перфорации скважины

Abstract

Предлагается новая инженерная методика для расчета коэффициента сепарации газа при реверсивном течении газожидкостной смеси в перфорированной области  скважины. Подробно изложена суть данной методики, которая заключается в определении вертикальной координаты участка скважины с реверсивным течением, на которой действительная скорость газа становится равной нулю. Для расчета скорости газа используется двухфазная модель проскальзывания "DRIFT-FLUX". В статье представлена впервые разработанная математическая модель для численного расчета коэффициента сепарации газа. Предлагаемая математическая модель использует феноменологические и полуэмпирические подходы и основана на эффекте вертикального проскальзывания пузырька газа в реверсивном потоке жидкости. Представленная аппроксимация по результатам численного моделирования позволила впервые получить систему алгебраических уравнений для проведения экспресс-расчетов коэффициента сепарации. Показано, что расхождение результатов расчета коэффициента сепарации в реверсивном потоке жидкости численным методом и с помощью инженерной методики не превышает 5%.