Устройство для решения краевых задач газогидродинамики

IIII 4I99I3

Союз Советских

Социвлмстммеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I ! ! ! (61) Зависимое от авт. свидетельства

I (22) Заявлено 07.04.72 (21) 1771060 18-24

1 с присоединением заявки (51) М. Кл. О 06т 7/44!

I ! (53) УДК 681.333(088.8) !

Государствеииый комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 21.08.74 (72) Автор изобретения

В. Ф. Перепеличеико

Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХ

ЗАДАЧ ГАЗО ГИДРОДИ НАМИ КИ

Изобретение может быть использовано при создании сеточных электроинтеграторов, применяемых для решения краевых задач газогидродинамики.

При численном моделировании процесса разработки газовой залежи на электроинтсграторе обычно решают уравнение (1): — К эф +ps тЬэф (1), 1!.

t R Ot

I 2 Ql () рат о г=т р„

Я вЂ” д —. д где = i — + / двумерный оператор Гадх ду мильтона; К вЂ” коэффициент проницаемости;

Й,ф — эффективная мощность пласта-коллектора; ц — вязкость газа; Р— текущее давление газа; P — начальное давление; Є— атмосферное давление; Q;(t) — дебит одной скважины, N — число работающих скважин;

t —; и — поровый объем залежи.

Однако ни один известный электроинтегратор не позволяет решать задачу оптимального распределения дебитов скважин при их разновременном вводе с целью минимизации депрессионной воронки и обеспечения заданного планового отбора газа. Кроме этого, при моделировании процесса разработки газовых залежей возникает необходимость в большом количестве источников граничных условий (число источников граничных условий равно

5 числу скважин).

Аналитичсские методы не позволяют достичь указанной цели, а численные встречают большие трудности даже при применении быстродействующих цифровых вычислительных

10 машин.

Согласно изобретению возможность реализации поставленной задачи на сеточном электроинтеграторе достигается тем, что устройство содержит дешифратор, выполненный на

15 диодных элементах, входы которого соединены с выходами блоков задания граничных и начальных условий, а выходы подключены и

R С-сетке.

Таким образом, сущность предлагаемой схе20 мы электроинтегратора заключается в замене гальванической связи между источниками гра ничных условий и точками RC-сетки, моделирующими забои скважин, включением временного диодпого дешифратора.

25 На чертеже приведена схема, поясняющая принцип действия предлагаемого устройства, где: 1 — узловые точки забоев скважин; 2— блоки задания граничных и начальных условий; 3, 4 — диоды временного дешифратора;

30 п (t0) — количество скважин, включаемых в

419913

3 момснт to, п(4) — количество скважин, включаемых в момент t,; п(4) — количество скважин, включаемых в момент 4, п(t ) — «оличество скважин, включаемых в момент

I(tp + Л1 ) — ток источника граничных условий, работающего в момент времени t + Л4;

I (t> + A4) — ток источника граничных условии, работающего в момент времени ti+ At>, 1 (4 > + Л4) — ток источника грани шых у словий, работающего в момент времени 4 +Л4;

l (t >+At„) — ток источника граничных условий, р аботающего в момент времени

tn — 1 + и.

1 очки RC-,сетки, моделирующие забои скважин, одновременно вводимых в эксплуатацию, объединяются в группы через диоды 3.

Группы скважин подключаются через диоды 4 к источникам задания граничных условий таким образом, чтобы во время работы

k-го источника скважины (k+ 1)-е были отключены от источника граничных условий, а (k — 1)-е включены в параллель.

Каждый источник задания граничных условий моделирует суммарный отбор газа из залежи в единицу времени в течение одного временного интервала, определяемого работой неизменного числа скважин.

Суммарный плановый отбор из залежи за период разработки квантуется на временные интервалы, длительность и количество которых определяются фактическим временем работы неизменного числа скважин. Затем задаются места предполагаемого размещения скважин и их порядок ввода. Каждый автономный источник граничных условий моделирует суммарный отбор из залежи за определенный временной интервал.

Диодный временной дешифратор в процессе решения распределяет функции воздействия от,первого источника граничных условий лишь в точки включения скважин и (to) от второго — в точки и (t,) и n (t ); от /г — в точки п(1 ) + n(ti) + п(4) от 1(t + At) источника — в точки включения всего фонда скважин.

Начальные условия задаются известным образом.

В процессе решения используется принцип минимума потерь мощности, затрачиваемой источниками граничных условий. За время разработки месторождения t Л(+ At2+

+... + Л4+... + At„„è электроинтегратор осуществляет минимизацию работ производимой потенциальной энергией расширяющегося газа (2):

А-- ) Л Р;+P;;(i)jQ, i)dr=min, (2), 10 О ю=1 где: А — работа; P, — давление на забое скважины. Остальные обозначения те же, что и в формуле (1).

Условие (2) выполняется автоматически за время решения. Месторождение может иметь любую форму, сложную зависимость коллекторских свойств по площади и произвольный порядок ввода скважин в эксплуатацию.

Полученные функции распределения токов узловых точек моделируют искомые оптимальные дебиты скважин, при которых создается минимальная глубина депрессионной воронки, а распределение напряжения в RC-сетке — поле давлений по площади месторождения.

Измерение полученных в ходе решения функций производится известными способами.

Схема предлагаемого электроинтегратора проста и экономична, а уменьшение числа источников задания граничных условий сокращает время отладки и решения задачи одновременно с расширением диапазона решаемых задач газогидродинамики.

Предмет изобретения

Устройство для решения краевых задач га40 зогидродинамики, содержащее RC-сетку и блоки задания граничных и начальных условий, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и расширения класса решаемых задач, оно содержит

45 дешифратор, выполненный на диодных элементах, входы которого соединены с выходами блоков задания граничных и начальных условий, а выходы подключены к RC-сетке.

419913

1 1 1 7

Составитель Э. Сечина

Техред T. Курнлко

1хорректор Н. Стельмах

Редактор Б. Нанкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1873/5 Изд. Ма 1374 Тирах< 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5