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5.超有用却不常用的OLGA小技巧系列分享之一—SHUTIN关键字

在实际应用中发现,大家对于部分非常有用却不太常用的OLGA使用技巧不太了解,因此尝试通过这个系列的若干篇分享来给大家整理和归纳一下。

OLGA 2017.1版针对三相流以及管线中低点处无流动工况的数值稳定性进行了专门改进,提高了模拟计算的鲁棒性。下面具体解释其应用。

当流体静压头、相变和热效应对管线中压力和流动的影响起决定性作用时,SHUTIN关键字旨在增加模拟计算的鲁棒性。SHUTIN关键字应用的典型工况是模拟管线停输/关井期间或模拟泄压过程的末期。

当管线中流动停止并已发生了相态分离后,OLGA中用于求解输运方程的数值格式有时会变得不稳定。这通常会表现为流速的突然波动,且一般是由具有大持液率梯度的倾斜管的数值问题所导致的。由于所产生的压力脉冲以及随后的闪蒸计算不准确,这种不稳定性可能导致计算结果出现偏差。如果已出现时上述情形,建议激活SHUTIN关键字以消除或降低这种不稳定性。需要注意的是,通过激活SHUTIN关键字,将修改OLGA中的数值格式以更好地表征流体处于静止状态时管线/井筒内的情况。因此在正常生产时不建议激活该关键词。

SHUTIN关键字被设计用于当引力与压力梯度处于(准)平衡状态时的工况。建议不要在预期流量较大时激活此关键字。必须仔细考虑SHUTIN关键字的适用性,具体算例具体分析。

示例算例条件:

如下图1所示的单井模型,通过对井口油嘴进行操作来实现关井后再开井的工况,井口油嘴开度与时刻的对应关系见下表1。根据如图2所示的结果显示,在已经关闭井口油嘴后,由于数值不稳定性的影响,部分时间点下的井底压力出现了波动(具体见红框部分)。

表1 井口油嘴开度随时间变化关系表

图1 单井OLGA模型

图2 井底压力趋势图

在此情况下,我们可以尝试在井筒模型中激活SHUTIN关键字,如下图3所示。井底压力趋势图的计算结果对比如下图4所示,可以发现在激活了SHUTIN关键字后可消除掉数值不稳定性的影响。

图3 单井OLGA模型(带SHUTIN关键字)

图4 井底压力趋势图

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