Nodálna analýza systémov ťažby ropy a zemného plynu: Učebnica 15

Pôvodný názov:

Nodal Analysis of Oil and Gas Production Systems: Textbook 15

Obsah knihy:

Nodal Analysis of Oil and Gas Production Systems poskytuje moderný pohľad na využitie techník nodálnej analýzy na optimalizáciu ťažby z ropných a plynových vrtov. Zahŕňa viacfázové prúdenie cez prietokové potrubia, vrty, tlmivky a zásobník v blízkosti vrtu. Učí, ako vytvoriť matematické modely pre tieto prvky systému a ako ich implementovať do počítačového kódu. Vysvetľuje fyzikálne základy, pričom podľa možnosti vychádza z prvých princípov a v prípade potreby sa vracia k empirickým koreláciám. Zahŕňa základné pojmy uzlovej analýzy systému vrtu a jej cieľom je poskytnúť čitateľom dostatočné vedomosti na to, aby mohli používať komerčný softvér na uzlovú analýzu zložitejších systémov, skúmať literatúru v tejto oblasti a rozširovať svoje vedomosti.

Táto kniha je založená na materiáloch používaných v trojmesačnom kurze pre študentov prvého ročníka magisterského štúdia ropného inžinierstva na Technickej univerzite v Delfte (TU Delft). Cieľom tohto kurzu je poskytnúť zručnosti pri vývoji a používaní matematických a počítačových modelov prúdenia cez rôzne časti systému ťažby ropy a zemného plynu. Základnou myšlienkou je, že základné pochopenie numerickej implementácie teoretických konceptov by malo byť dôležitým prvkom vo vzdelávaní všetkých študentov inžinierstva, aj keď len zopár z nich sa stane vývojármi nástrojov a väčšina z nich bude len používať softvérové nástroje, ktorých vnútorné fungovanie je skryté za elegantnými používateľskými rozhraniami. Hoci je kniha primárne určená na vyučovanie, môže byť prínosom aj pre praktických inžinierov alebo výskumníkov, ktorí sa chcú oboznámiť so základmi uzlovej analýzy alebo sa dozvedieť viac o základnej teórii. * Predpokladom je základné pochopenie fyzikálnych transportných javov; počítanie vrátane diferenciálnych rovníc prvého rádu; a pokiaľ možno oboznámenie sa s vlastnosťami uhľovodíkov a s úpravami ropných a plynových vrtov.

Na konci každej kapitoly sú uvedené otázky a cvičenia. Niektoré z nich zahŕňajú výpočty, ktoré možno vykonať ručne pomocou kalkulačky, zatiaľ čo iné si vyžadujú použitie počítača na spustenie matlabových procedúr, ktoré sú súčasťou knihy. otázky a úlohy v matlabe tvoria dôležitú zložku kurzu, a preto základná úroveň v počítačovom programovaní pomôže k maximálnemu využitiu knihy. Rukoväť.

Výpočty sú vnímané predovšetkým ako prostriedok na získanie rýchlych rádových odhadov alebo na overenie výsledkov počítačových simulácií. Teória je však v knihe podaná tak, aby bola zrozumiteľná aj bez toho, aby čitateľ prechádzal cvičeniami v matlabe. Rozpracované odpovede na všetky otázky sú uvedené v prílohe G. Raná verzia tejto knihy vychádzala z materiálu, ktorý napísal prof. Peter K. Currie. Od roku 2001, keď som prevzal jeho kurz, bol text postupne prepracovaný a rozšírený. Počas jari 2011 som revidoval hlavné časti, keď som vyučoval podobný kurz na Stanfordskej univerzite.

Len veľmi málo z teórie opísanej v texte je novej a uznávam prínos všetkých tých, ktorí boli priekopníkmi v oblasti uzlovej analýzy a základných modelov pre rôzne prvky výrobného systému. Snažil som sa odkazovať na pôvodné zdroje, pokiaľ som si ich bol vedomý. Okrem toho oceňujem prínos mnohých študentov a asistentov učiteľov na TU Delft a Stanford, ktorí pomohli odhaliť chyby, nezrovnalosti alebo nejasný materiál v texte aj v priloženom matlabovskom kóde. Bezpochyby je tu ešte priestor na ďalšie zlepšovanie. Ak nájdete chyby, všimnete si chýbajúce odkazy alebo máte iné pripomienky, dajte mi, prosím, vedieť na adresu j. d. jansen@tudelft. nl.