Nodal Analysis of Oil and Gas Production Systems: Textbook 15
Nodal Analysis of Oil and Gas Production Systems przedstawia nowoczesne spojrzenie na wykorzystanie technik analizy węzłowej do optymalizacji produkcji z odwiertów naftowych i gazowych. Obejmuje ona przepływ wielofazowy przez linie przepływu, odwierty, dławiki i zbiornik w pobliżu odwiertu. Uczy opracowywania modeli matematycznych dla tych elementów systemu oraz sposobów ich implementacji w kodzie komputerowym. Wyjaśnia podstawy fizyki, zaczynając od pierwszych zasad, gdy tylko jest to możliwe, i powracając do empirycznych korelacji, gdy jest to konieczne. Obejmuje podstawowe koncepcje analizy węzłowej systemu studni i ma na celu dostarczenie czytelnikom wystarczającej wiedzy, aby mogli korzystać z komercyjnego oprogramowania do analizy węzłowej dla bardziej złożonych systemów, badać literaturę w tej dziedzinie i poszerzać swoją wiedzę.
Niniejsza książka oparta jest na materiale wykorzystywanym w trzymiesięcznym kursie dla studentów pierwszego roku studiów magisterskich na kierunku inżynieria naftowa na Uniwersytecie Technicznym w Delft (TU Delft). Kurs ten ma na celu dostarczenie umiejętności w zakresie opracowywania i wykorzystywania matematycznych i komputerowych modeli przepływu przez różne części systemu wydobycia ropy naftowej i gazu. Podstawową ideą jest to, że podstawowe zrozumienie numerycznej implementacji koncepcji teoretycznych powinno być ważnym elementem edukacji wszystkich studentów inżynierii, nawet jeśli tylko kilku z nich zostanie programistami narzędzi, a większość z nich będzie po prostu używać narzędzi programowych, których wewnętrzne działanie jest ukryte za zgrabnymi interfejsami użytkownika. Chociaż książka jest przeznaczona przede wszystkim do użytku w klasie, może być również cenna dla praktykujących inżynierów lub badaczy, którzy chcą zapoznać się z podstawami analizy węzłowej lub dowiedzieć się więcej o leżącej u jej podstaw teorii. * Wymagania wstępne to podstawowe zrozumienie fizycznych zjawisk transportowych; rachunek różniczkowy, w tym równania różniczkowe pierwszego rzędu; a najlepiej znajomość właściwości węglowodorów oraz odwiertów naftowych i gazowych.
Na końcu każdego rozdziału znajdują się pytania i ćwiczenia. Niektóre z nich obejmują obliczenia, które można wykonać ręcznie za pomocą kalkulatora, podczas gdy inne wymagają użycia komputera do uruchomienia procedur Matlab, które towarzyszą książce. pytania i zadania Matlab stanowią ważny składnik kursu, a podstawowy poziom programowania komputerowego będzie zatem pomocny w czerpaniu maksymalnych korzyści z książki. Ręka.
Obliczenia są przede wszystkim postrzegane jako sposób na szybkie oszacowanie rzędu wielkości lub weryfikację wyników symulacji komputerowych. Teoria jest jednak przedstawiona w książce tak, aby była zrozumiała bez konieczności przechodzenia przez ćwiczenia w Matlabie. Opracowane odpowiedzi na wszystkie pytania znajdują się w Dodatku G. Wczesna wersja tej książki była oparta na materiale napisanym przez prof. Petera K. Currie. Odkąd przejąłem jego kurs w 2001 roku, tekst był stopniowo przeredagowywany i rozszerzany. Wiosną 2011 roku dokonałem przeglądu głównych części, prowadząc podobny kurs na Uniwersytecie Stanforda.
Niewiele teorii opisanych w tym tekście jest nowych i doceniam wkład wszystkich tych, którzy byli pionierami w dziedzinie analizy węzłowej i modeli leżących u podstaw różnych elementów systemu produkcyjnego. Starałem się odwoływać do oryginalnych źródeł, o ile są mi one znane. Ponadto doceniam wkład wielu studentów i asystentów dydaktycznych z TU Delft i Stanford, którzy pomogli wykryć błędy, niespójności lub materiały, które były niejasne, zarówno w tekście, jak i w towarzyszącym mu kodzie matlab. Bez wątpienia wciąż jest miejsce na dalsze ulepszenia. Jeśli znajdziesz błędy, zauważysz brakujące odniesienia lub masz inne uwagi, daj mi znać na adres j. d. jansen@tudelft. nl.