Neft-gaz konlarini o‘zlashtirishda ikki fazali filtratsiya jarayoni asosiy ko‘rsatgichlarini hisoblashning dasturiy ta’minoti

Download 33.06 Kb.
bet	1/2
Sana	24.02.2024
Hajmi	33.06 Kb.
	#161708

1 2

Bog'liq
kirish
709703, Test 7-8 matematika olimpiada material, 10-sinf-ingliz-tili-ish-reja-YANGI, Agricultural Field Crop Production Project Proposal, Sinfdan va maktabdan tashqari ishlarda tejamkorlik tarbiyasi, g-ijjak-ijrochilik-maktablari-va-uslublari-professional-ustozlar-talqinida, 3 mustaqil ish, 4, Bu dastur yordamida malumot bazasini yaratamiz, 2..-маъруза, 1-dars, Саволлар — Buxgalterya hisobi (3), 13 тармок иктисоди (2), 3-ma\'ruza

NEFT-GAZ KONLARINI O‘ZLASHTIRISHDA IKKI FAZALI FILTRATSIYA JARAYONI ASOSIY KO‘RSATGICHLARINI HISOBLASHNING DASTURIY TA’MINOTI

Jahonda g‘ovak muhitda ikki fazali, ya’ni neft-gaz tizimida filtratsiya jarayonining matematik modelini yaratish, neft va gaz konlarining asosiy ko‘rsatkichlarini hisoblash algoritmlarini va kompyuterli modellashtirish tizimlarini ishlab chiqish, neft va gaz konlari geologik va gidrodinamik obyektlarining 2D va 3D modelini yaratish, filtratsiya jarayonlarini tadqiq qilish uchun hisoblash tajribalarini o‘tkazish, hamda olingan natijalarni vizual tadqiq etishga yo‘naltirilgan ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Bu yo‘nalishda, jumladan, bir va o‘zaro dinamik bog‘langan ko‘p qatlamli g‘ovak muhitlarda neft va gazlar harakatlanishining murakkab jarayonlarini tadqiq qilish va real obyektlarni aniqlashning matematik modellarini qurish, hisoblash algoritmini ishlab chiqish va avtomatlashtirilgan tizimlarni yaratish muhim vazifalardan biri hisoblanadi. Shu bilan birga murakkab konfiguratsiyali filtratsiya sohasi uchun chiziqsiz masalalarni yechishning sonli usullari, hamda samarali algoritmlarini ishlab chiqishda ularni ilmiy asoslash ham asosiy yo‘nalishlardandir.

Respublikamizda ham bu sohani rivojlantirish bo’yicha Prezidentimiz tomonidan bir qancha qaror va farmonlar qabul qilinib sohaga tadbiq etilyapti, jumladan «Neft-gaz sohasida transformatsiya jarayonlarini jadallashtirish» to’g’risidagi 28.01.2022 yil PF-60-sonli Farmoni, «Neft-gaz tarmog‘ining moliyaviy barqarorligini oshirish bo‘yicha birinchi navbatdagi chora-tadbirlar to‘g‘risida» gi 04.04.2020 yil PQ-4664-sonli Qarori hamda «Neft va gaz sohasida ta’lim-ishlab chiqarish klasterini tashkil etish chora-tadbirlari to‘g‘risida» gi 07.07.2022 yil PQ-309-sonli Qarorlari ushbu faoliyatga tegishli boshqa meyoriy-huquqiy hujjatlarda belgilangan vazifalarni amalga oshirishda ushbu dissertatsiya tadqiqoti muayyan darajada xizmat qiladi.
Zamonaviy kompyuterlarda samarali joriy qilingan raqamli modellashtirishning zamonaviy usullari ilmiy tadqiqotning yangi operativ vositalaridir. Bu holda raqamli modellashtirish nafaqat miqdoriy xususiyatlarni olish usuli, balki o‘rganilayotgan jarayonning qonuniyatlarini o‘rnatish usuliga ham aylanadi. Demak, jarayonning asosiy tomonlarini qamrab oluvchi u yoki bu fizik model asosida shaxsiy kompyuter yordamida raqamli usullar bilan yechiladigan ma’lum bir tenglamalar tizimi ko‘rinishidagi tegishli matematik modelni olish mumkin.
Ko‘pgina mualliflar g‘ovak muhitda aralashadigan suyuqliklar va gazlarning filtratsiyasini o‘rganish va ularning matematik modellarini yaratishning turli jihatlari bilan shug‘ullangan.
Yer osti gidromekanikasini o‘rganishning boshlanishi fransuz muhandisi A. Darsi (1803-1858) ning tadqiqotlari bilan bog`lanadi, u Dijon (Fransiya) suv ta‘minoti loyihasi ustida ishlash jarayonida vertikal qum filtrlari orqali suv filtratsiyasini tadqiq qilish bo‘yicha ko’plab tajribalar o‘tkazadi va bu keyinchalik zamonaviy gidrodinamika va gidromexanika muammolarini yechish va ularni matematik jihatdan asoslarni tahlil qiladi.
Xususan, g‘ovak muhitdagi suyuqliklar va gazlarning filtratsiya masalalari, ularning analitik va yaqinlashuvchi yechimlarini olish, jarayonni matematik va kompyuterli modellashtirish, imitatsion va simulyatsion modellarini ishlab chiqish, yechimga yaqinlashish uchun turli xil yangi va takomillashtirilgan hisoblash usullari hamda algoritmlarini qo‘llash, ushbu jarayonda texnika va texnologiyaning so`ngi yutuqlaridan oqilona foydalanish orqali hisoblash jarayonlarini va umumiy protsessni tasavvur qilishga yordam beruvchi modellarni taqdim qilish masalalari hozirgi kunda ham chet el va yurtimiz olimlarining diqqat markazida turibdi.
Yuqoridagi masalalarni o‘rganish va tahlil qilish maqsadida bir qancha chet el va yurtimiz olimlarining ilmiy ishlari o`rganildi hamda quyidagicha tahlil natijalari olindi.
X.Аziz, E.Settari, N.B. Lopuhlarning ilmiy ishlarini tadqiq qiladigan bo‘lsak, ularni ishlarida asosan, bir va ko‘p fazali neft-gaz konlarini o‘zlashtirish jarayonlarini matematik va sonli modellashtirish masalalari, chegaraviy shartlar asosida bir va ko‘p o‘lchamli masalalarni yechish usullari qaralgan.
Hozirgi vaqtda yangi ilmiy tadqiqot metodologiyasining asoslari - matematik modellashtirish va hisoblash tajribasi shakllanmoqda. Ushbu metodologiyaning mohiyati asl obyektni uning “tasviri” - matematik model bilan almashtirishdan va kompyuterda amalga oshirilgan hisoblash va mantiqiy algoritmlardan foydalangan holda modelni yanada o‘rganishdan iborat bo‘lib, bu xususiyatlarni tez va arzon narxlarda tekshirishga imkon beradi. Matematik modellashtirish metodologiyasi jadal rivojlanib, barcha fizik, iqtisodiy va ijtimoiy jarayonlarni tahlil qilishdan tortib murakkab texnik tizimlarni ishlab chiqish va ularni boshqarishgacha bo‘lgan yangi yo‘nalishlarni qamrab olmoqda [94;80 bet].
Hisoblash tajribalari tadqiqotlarni tezroq va kam kuch sarflab olib borish, neft quvurining texnologik qismining statsionar ish rejimlarini gidravlik hisoblash masalasida, olinyotgan suyuqlikning gidravlik qarshiligini kamaytirish uchun gaz oqimining nomutonasib xarakatiga qarshi qo‘shimchalar qo‘llanish jarayoni tahlil qilinib, taklif etilayotgan hisoblash algoritmi doirasida quvur liniyasining bosh va bir nechta oraliq neft nasos stansiyalari bo‘lgan texnologik qismi yagona gidravlik tizim sifatida qaraladi, uning tarkibiy qismlarining ishlashi o‘zaro bog‘liqligi bir qancha F.B.Abutaliyev, M.B.Baklushin, Y.S.Yerbekov, U.U.Umarov kabi olimlarning monografiyalari va ilmiy tadqiqot ishlarida keltirilgan. Har qanday bosqichda gaz oqimining nomutonasib harakatiga qarshi qo‘shimchaning kiritilishi boshqa bosqichlarning ishlash rejimini o‘zgartiradi, shuning uchun texnologik bo‘limning ish rejimini hisoblash, umumiy neft-gaz xarajatlari miqdorini bashorat qilish, texnologik jarayonlarning ishlashini hisobga olgan holda qo‘llash samaradorligini oshirish, murakkab neft va gaz filtratsiya jarayonlarini, ko‘p o‘lchovli hisoblashlar orqali taqdim etilgan va ishlab chiqilgan algoritm bunday masalalarni hal qilishga imkoniyatlari V.V.Yakovlev, Yu.I.Kalugin, N.G.Stepova olimlar o‘z tadqiqot ishlarida ko‘rib chiqilgan.
Shuningdek ko‘plab tadqiqotchilarning olib borgan ishlarida tabiiy gaz zahiralarini qazib olish hajmini ko‘paytirish masalalari o‘rganilib eng optimal usullarni taklif qilinganlar, ushbu usullar ikki fazali ko‘p komponentli uglevodorod aralashmalarini 2D vizuallashtirish va filtratsiyaning matematik modeliga asoslanib, obyekt uchun qazib olish quduqlarida oqim tezligini qayta taqsimlashga egaligi haqida fikrlar bildirib o’tilgan [3].
Shuningdek, neftning gaz va suv bilan ikki tomonlama siljishi bilan qatlam sharoitida sodir bo‘ladigan murakkab dinamik jarayonlari o‘rganilib, neft, gaz va suvni g‘ovak muhitda uch fazali filtratsiya masalasining samarali matematik modeli va sonli algoritmi ishlab chiqilgan [4;19-26 bet,5;409–416 bet, 17;150-156 bet, 20;1-9 bet, 41; 1-12 bet]. Ikki fazali filtratsiya jarayonining matematik modelini qurishda kapillyar bosim va tortishish kuchlarini hisobga olmagan holda neft va suvdan tashkil topgan ikki fazali suyuqlikning deformatsiyalanmaydigan g‘ovak muhitda filtratsiya jarayonlarini [60;1-7 bet] hamda kapillyar bosimning umumiy gidrodinamik bosimni kapillyar va tortishish kuchlarini hisobga olmasdan qaralgan va ikki fazaning oqimi Bakli-Leveretta modeli asosida yechish usullari Luis Cueto-Felgueroso, Xiaojing Fu, Ruben. J kabi tadqiqotchilar o‘z ilmiy ishlarida tahlil qilganlar va ikki fazali filtratsiya neft-gaz tizimida hisoblash tajribalarini olib borishda matematik modelning adekvatligi va qatlam parametrlari, ayniqsa to‘yinganlik koeffitsiyentiga bog‘liq bo‘lgan nisbiy faza o‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti funksiyalarining analitik shaklini aniqlash muhim ahamiyat kasb etishini ta‘kidlaganlar [55;47-62 bet].
Statsionar bo‘lmagan ikki fazali neft-gaz, neft-suv tizimlari uchun filtratsiya jarayonlarini modellashtirishda mualliflar tamonidan chiziqli bo‘lmagan differensial tenglamalar tizimini yechish uchun integral usulini qo‘llab, ikki fazali filtratsiya jarayonini hamda bosimning taqsimotini analitik yechimlarda xisoblashlarni amalga oshirib soddalashtirish masalari bilan B. Kh. Khuzhayorov, V.F. Burnashev kabi olimlar ilmiy tadqiqotlar olib bormoqdalar. Filtratsiya jarayonlarini sonli modellashtirishda neft-gaz-kondensat tizimining ko‘p fazali oqimining modeli asosida qatlamning gidrodinamik parametrlarini aniqlash, neft-gaz-kondensat qatlamlaridagi jarayonlarni gidrodinamik tadqiq qilish va suyuqlikning to‘yinganligi, bosim va boshqa gidrodinamik parametrlar hisoblashlarda chekli ayirmali va iteratsion ketma-ketlikning yaqinlashish usullaridan foydalanish hamda turli xildagi taqsimlanishlarni olish imkoniniyatlarini M.V.Vasilyeva, G.A.Prokopev kabi olimlar o’z ilmiy ishlarida o‘rganganlar.
S.V.Zvonarev tomonidan chop etilgan adabiyotlarda matematik modellashtirish metodologiyasi haqida bo‘lib, matematika, fizika va biologiya kabi ilmiy fanlarda keng qo‘llaniladi va ular barcha sohalarga tadbiq etiladi. Matematik modellashtirishda quyidagi talablar: tajribaga asoslangan asosiy tushunchalar va taxminlarni aniq shakllantirish, foydalanilgan modellarning adekvatligini tahlil qilish, hisoblash algoritmlarining aniqligi bilan ifodalanadi. Modellashtirish qiyin bo‘lgan obyektlarni modellashtirishda qo‘shimcha ravishda matematik va matematik bo‘lmagan atamalar o‘rtasidagi farqni, shuningdek obyektlarni o‘rganish uchun mavjud matematik apparatlardan foydalanishning o‘ziga xos xususiyatlarini hisobga olish kerakligi ko‘rib chiqilgan.
Baxtiy Nikolay Sergeyevich ilmiy ishlarini tadqiq qiladigan bo‘lsak, ularni ishlarida asosan, ko‘p fazali filtratsiyaning matematik modellarini tahlil qilish, filtratsiya tizimining ko‘p fazali ko‘p komponentli modeli doirasida bosimli va bosimsiz filtratsiya oqimini o‘rganish shuningdek, qatlam xususiyatlari va qatlamlarda vaqt o‘tish bilan qatlamdagi bosimini hisoblash usullari (IMPES-filtratsiya tenglamalarini yechish sxemasi), yerosti quduq suv oqimilari masalalarini analitik yechish usullari va yechimlarni hisoblash algoritmi tahlili, «Texsxema» modeli doirasida gazsizlantirish masalasining yangi analitik yechimi qaralgan, yechimni hisoblash algoritmi tahlil qilinib, sonli usullardan foydalanib filtratsiya masalasini yechishning qulay modeli taklif qilingan shuningdek, R.M.Siddikov, D.D.Filippov, D.A.Mitrushkin kabi olimlarning ishlarida bo’lsa «Qatlam-quduq-UETSN» ulangan tizimda statsionar bo‘lmagan uch fazali suyuqliklarni modellashtirish uchun hisoblash algoritmlarini fizik-matematik hisoblash, dasturiy ta’minotni yaratish jaryonlarini o‘z tadqiqot ishlarida o‘rganlar, shuningdek [54;165-180 bet] g’ovak muhitda ikki fazali filtratsiya masalalari sonli modellashtirish bir jinsli bo‘lmagan o‘tkazuvchanlik koeffitsientiga ega bo‘lgan ikkilamchi g‘ovak muhit modeli tahlili va bosim hamda tortishish kuchlarini hisobga olmagan holda ikki fazali filtratsiya masalasi ko‘rib chiqilgan va tezlik va bosimni taxminiy hisoblash uchun chekli ayirma usulidan foydalanilgan, sun’iy diffuziyani kiritish usuli yordamida to‘yinganlik tenglamasini diskretlash uchun Galerkin usuli qo‘llanilgan hamda uglevodorodlarni qazib olish jarayonida quduqda ko‘p fazali oqimda sodir bo‘ladigan jarayonlarni tahlil qilish uchun fizik va sonli modellari ishlab chiqilgan, tenglamalar tizimining batafsil tavsifi, uning sonli amalga oshirilishi, suyuqliklar xususiyatlarini va undagi fazaviy o‘tishlarni hisoblash usullari keltirilgan. G‘ovak muhitda ko‘p fazali suyuqlik oqimlarini matematik modellashtirish neft va gaz qazib olishda katta amaliy ahamiyatga ega.
Monografiyada oddiy differensial tenglamalar tizimlari uchun Koshi masalalarini yechish, tenglamalar uchun chegara masalalari va elliptik tipdagi tenglamalar sistemasi, parabolik va giperbolik tipdagi tenglamalar uchun boshlang‘ich va chegaraviy masalalar va elliptik tipdagi operatorlar uchun o‘zaro qiymat masalalarini yechishga bag‘ishlangan. Monografiyada asosiy e’tibor muammolarni hal qilishning zamonaviy raqamli usullariga qaratiladi. Chegaraviy qiymat, boshlang‘ich chegara masalalari va qisman differenwial tenglamalar uchun xos qiymat masalalari uchun eng ko‘p ishlatiladigan diskretizatsiya usullari - chekli ayirmalar usuli va chekli element usuli hisobga olinadi. Raqamli usullarning samaradorligi kompyuterda ko‘plab misollarni yechish orqali namoyish etilgan [1].
Maqolada chiziqli bo‘lmagan tizimlar uchun Koshi masalasi ko‘rib chiqilgan. Koshi masalasida vaqt ichidagi yechimlarning mavjudligi uchun shartlar berilgan. Bundan tashqari, buzilishning tarqalish va lokalizatsiyasining cheklangan tezligi va avtomodel yechimlarning asimptotikasi xususiyatlari aniqlanadi. Hisob-kitoblar asosida olingan sonli yechimlarning natijalari taqdim etilgan[3].
Maqolada neft va gaz konlarini o‘zlashtirish bilan bog‘liq bo‘lgan dolzarb muammo muhokama qilinadi, bu esa gaz omborlari tizimining gaz va neftni qayta ishlashini oshirish va tadqiqot obyektining asosiy ko‘rsatkichlarini aniqlash masalalari qaralgan. G‘ovak muhitli qatlamlarda neftni filtrlash jarayonini matematik modellashtirish muammosi bilan bog‘liq ilmiy ishlarning tahlili keltirilgan. Ko‘rib chiqilayotgan jarayonni har tomonlama o‘rganish uchun gidromexanikaning asosiy qonunlariga asoslangan matematik model ishlab chiqilgan. Ishlab chiqilgan matematik model boshlang‘ich va chegara shartlari bilan yomon o‘tkazuvchan qatlam bilan ajratilgan suv omborlaridagi filtrlash jarayonlarini tavsiflovchi parabolik tipdagi differensial tenglamalar tizimining ko‘rinishidagi matematik model ishlab chiqilgan. Qo‘yilgan masalani yechish uchun chekli-ayirmalar usulidan foydalanilgan. Natijalarni SHEHMda realizatsiya qilish uchun samarali hisoblash algoritmi ishlab chiqilgan. Tajriba jarayonida olingan hisob-kitoblarning natijalari grafik shaklda taqdim etilagan va tahlil qilingan [6].
Maqolada g‘ovak muhitda suspenziya filtratsiyasining mexanik-geometrik modeli ko‘rib chiqilgan. Muallaq bir o‘lchamdagi g‘ovak muhit suspenziya oqimlari bilan, qattiq jism bo‘laklarining doimiy kesishish kanallari orqali harakatlanadi. Bizga ma’lumki, katta hajmli g‘ovaklar orasidan zarrachalar erkin o‘tib, o‘lchami zarracha kattaligidan kichik bo‘lgan g‘ovaklarning kirish qismida qattiq zarralar tiqilib qoladi. Bitta zarracha faqat bitta kichik g‘ovakni berkitishi mumkin va aksincha. G‘ovaklardagi zarralar harakatsiz bo‘lib, cho‘kma hosil qilishi amaliyotdan bizga ma’lum. Qattiq va cho‘kuvchi zarrachalarning konsetratsiyasi mikro va makro stoxastik diffuziya tenglamalari natijasida olingan birinchi tartibli hususiy hosilasida kvazichiziqli giperbolik tenglamalar sistemasini qanoatlantiradi. Ushbu maqolada dastlab, g‘ovak muhit zarrachalardan iborat bo‘lmaydi, hamda uning konsetratsiyasi nolga teng bo‘ladideb qaralgan; g‘ovak muhitga kiruvchi suspenziya qattiq zarrachalarning doimiy konsetratsiyasiga ega. Zarrachalar oqimi g‘ovak muhitda doimiy tezlik bilan harakatlanadi, bunda to‘lqin boshida qattiq va cho‘kuvchi zarrachalarning konsetratsiyasi nolga teng. Filtratsiya koeffitsiyentini kichik deb hisoblab, konsetratsiya oqimi (fronti) bo‘yicha filtratsiya masalasini asimptotik yechimini qurilgan. Asimptotik parchalanish chiziqli differensial tenglamalarda birinchi tartibli xususiy hosilani qanoatlantiradi va o‘z navbatida oshkor holda aniqlanadi. Ko‘rsatilganidek, oddiy vaziyatda aniqlangan asimptotik konsentratsiya oqimi (fronti) yaqinida ma’lum bo‘lgan asimptotik parchalanishlar bilan mos kelishi hisob tajribalari natijasida o‘z isbotini topgan.
Hozirgi kunda turli xildagi masalalarni kompyuterda sonli usul yordamida yechish va olingan natijalarni 3D grafiklarda chiqarish keng qo‘llanilmoqda. Hisoblash natijalarini bunday taqdim etish jarayonlarni tadqiq va tahlil qilishda muhim ahamiyat kasb etadi. Natijalarni kompyuterda vizuallashgan formada chiqarish chuqur yer ostida qatlamlarda neft, gaz va suvlarning filtratsion jarayonlarini yoki ko‘rib bo‘lmaydigan joylarda kechadigan turli fizik jarayonlarni tasavvur qilishga imkoniyat yaratadi.

Download 33.06 Kb.

1 2

Download 33.06 Kb.