Моделирующая система динамических характеристик при режиме депрессии на пласт (dynafiodrill)
DynaFloDrill позволяет моделировать переходный гидравлический режим многофазового потока для профиля реальной скважины и реальных условий взаимодействия "скважина-пласт".
Описание физической системы.
В процессе типичных буровых работ с депрессией на пласт буровой раствор закачивается в бурильную колонну, ГЗД и долото, и затем вверх по кольцевому пространству. Промывочный агент может быть представлен в виде жидкости, аэрированной жидкости или пены, в зависимости от условий практического применения.
В кольцевом пространстве буровой раствор может смешиваться с частицами выбуренного шлама, пластовым флюидом (нефть, вода, газ), поступающим из продуктивного пласта и газом, закачиваемым в кольцевое пространство через вспомогательную колонну НКТ или обсадную колонну. При избыточно высоком давлении в стволе скважины смесь жидкостей может поглощаться продуктивным пластом.
На поверхности кольцевое пространство перекрыто пакерующим элементом вращающегося превентора. Поэтому поток смеси жидкостей выходит из скважины через регулируемый штуцер, где создается расчетное противодавление на пласт для поддержания устойчивых условий в стволе скважины и необходимого режима в призабойной зоне. В процессе бурения производится углубление ствола скважины и, следовательно, увеличение глубины скважины. Естественно, что при бурении необходимо осуществлять спуск и подъем бурильной колонны из скважины. Это приведет к изменению конфигурации потока в скважине. В конфигурацию потока входит бурильная колонна, часть ствола скважины от долота до забоя и кольцевое пространство от долота до поверхности. Циркуляция в ходе СПО может потребоваться или не потребоваться, в зависимости от конкретных условий. При использовании стандартной буровой установки для роторного бурения бурильная колонна может быть целой или разъединенной. Все эти физические процессы могут быть учтены на моделирующей установке.
Математическое обеспечение.
Основой моделирующей системы является набор уравнений, описывающих путь потока бурового раствора в стволе скважины. Принимается допущение, что все переменные величины зависят только от одной составляющей координат, т.е. от длины пути потока. Принимается, что температура в скважине известна.