Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 3

Kum Kontrol Ekranı Seçim araştırması – Bölüm 3

Model AlternativeAkademi ve endüstriden bir ekip, son ekran testi gelişmelerini gözden geçirdi, SAS uygulamaları için yorumlama ve modelleme. Bulgularına dayanarak, ekip, laboratuvar testiyle doğrulanmış sayısal ve analitik modellere dayalı bir ekran seçim yöntemi önerdi. Bu yöntemin temel amacı, ekran boyutu ve türü seçilirken gerçekleştirilmesi gereken fiziksel SRT'lerin sayısını ortadan kaldırmak veya azaltmaktır. belirli bir uygulama için ve kum tutma biliminin daha iyi anlaşılması için.

Çalışmada, ekibe PSD ekran kombinasyonlarını anlama ve ilişkilendirme ve kum üretimi durana veya ince tanelerle sınırlı olana kadar kum üretimini formasyon kumu PSD'si ile ilişkilendirme konusunda yardımcı olmak amacıyla deneysel verilerle eşleşen sayısal SRT simülasyonları kullanıldı.9Ekip ilk olarak WWS'leri inceledi., diğer ekran türlerine göre daha basit bir geometriye sahip olan, ve ayrık elemanlar yöntemini kullanarak simülasyonlar gerçekleştirdik (DEM). This numerical model describes mechanical behaviors, such as mass,

şekil 5. Simulations of sand retention tests using the discrete element method (DEM). Using the DEM, scientists track information such as mass, velocity, force and momentum about each particle within the computational domain, or simulation box (ayrıldı). Researchers used the DEM and a molecular dynamics simulator to model performance in a prepack experiment by generating a packing of polydisperse granular spheres (multicolored balls) over a wire wrap screen geometry (blue layer) and then flowing liquid through the pack. The individual size and number of particles per size were obtained from the measured particle size distribution of the formation sand sample used for the corresponding experiment. Discrete element method simulations were then used to calculate the mass of sand produced per unit area of screen for various screen sizes and particle size distributions. Near the end of the polydisperse simulation, which required 24 hours on a 48-processor network cluster, sand particles (Sağ, yeşil, purple, brown, blue and white) bridge across the screen openings (pink)

şekil 6. Determining mass of sand produced and entire formation particle size distribution. The Mondal-Sharma (M-S) method uses a correlation between the number of particles of diameter Dp produced through a screen slot opening of width, W. The number of particles of each diameter produced through the screen are counted and plotted against Dp/W from every simulation (üst). Bu durumda, formation PSDs A and B were distributed into five bin sizes each (alt, dashed lines) to generate the number-based size distributions (D1A to D5A and D1B to D5B) used to populate the simulation box (alt). (Mondal ve diğerlerinden uyarlanmıştır, başvuru 9.)

şekil 7. Partikül boyutu dağılımı (PSD) tutulan ve üretilen formasyon kumu. Ekranda tutulan ilk kum tabakasının PSD'si (kırmızı) yarık boyutundan daha büyük genişliklerde kum parçacıklarının beklenen dağılımına sahiptir. İkinci katmanın PSD'si (yeşil) oluşum kumununkine yaklaşıyor (mavi). Çünkü ikinci katmanda tutulan parçacıkların boyutları, birinci katmanın gözenek boyutları tarafından belirlenir., the retained particles will eventually be of the same PSD and permeability as the formation sand. (Chanpura ve diğerlerinden uyarlanmıştır, başvuru 13.)

to form stable particle bridges, whereas the most critical parameter affecting the number of sand particles produced is the ratio of the slot width to particle diameter. benzer şekilde, high fluid viscosities and low pressure gradients facilitate particle bridging; increased fluid pressure increases par-ticle production when pressure gradients are up to about 2.3 MPa/m [100 psi/ft]. At higher gradi-ents, ancak, there is no such dependence.When the results from the DEM model were plotted, the team observed a power-law relation. This relationship was confirmed by plotting the experimental data, Bu, model ve deneysel sonuçlar arasında mükemmel bir uyum ve tutarlı eğilimler ortaya çıkardı.

Yeni kurulan bu ilişkiye dayanarak, ekip Mondal-Sharma'yı geliştirdi (M-S) yöntemi, üretilen kumun kütlesini tahmin etmek için üretilen katıların sayısını ve boyutunu kullanan sistem (şekil 6).

M-S yöntemi kullanılarak üretilen kumun tahmini kütlesini deneylerde üretilen kum kütlesiyle karşılaştırırken, iyi bir eşleşme bulundu. MS yöntemi, basit bir korelasyon geliştirmek için DEM simülasyon sonuçlarını kullanan, olası her kum ve elek kombinasyonu için DEM simülasyonları gerçekleştirmeden üretilen kum kütlesini tahmin etmek için kullanılabilir.11Araştırma ekibi daha sonra M-S yönteminin uygulamasını düz kare ağları içerecek şekilde genişletti. (PSM) ekranlar, hemen hemen aynı sonuçlara ulaşmak. WWS ve PSM simülasyonlarından elde edilen bazı sonuçlar şunları içeriyordu::• Simülasyonlar, belirli bir PSD ve elek boyutu için üretilen kum kütlesini tahmin edebilir.• Simülasyon sonuçları, dikkatle kontrol edilen hazır paketleme deneylerinden elde edilen sonuçlarla büyük ölçüde uyumludur.• Simülasyonlar, birim elek alanı başına ve birim için üretilen kum kütlesinin, açık akış alanı, tek katmanlı PSM'ler için aynı değerdeki yuva geometrisine ve buna karşılık gelen standart açık akış alanına göre daha büyüktür. • Simülasyonlar, tel kalınlığının açıklık boyutuna oranının, artan artışa katkıda bulunan önemli bir faktör gibi göründüğünü göstermektedir. tek katmanlı PSM'lerden kum üretimi kütlesi.

12Araştırmacılar daha sonra bulamaç test koşulları altında WWS ve PSM ekranları aracılığıyla kum üretimini tahmin etmek için dikkatlerini analitik çözümlere ve Monte Carlo simülasyonlarına çevirdiler.. Sonuçları analitik çözüm ve sayısal simülasyonun mükemmel bir uyum içinde olduğunu gösterdi. Ekip, önerilen yöntemlerin, bulamaç tipi bir SRT'de üretilen katının hem kütle hem de boyut dağılımını tahmin edebildiğini gösterdi., formasyon kumunun tam PSD'si dikkate alınarak. Simülasyonlar şunu da gösterdi:, mobil para cezası sorunu hariç, Yuva açıklığı açıklıktan daha büyük parçacıklar tarafından kaplandığında kum üretimi ihmal edilebilir hale gelir (şekil 7).

Hazır ambalaj tipi SRT'lerin modellenmesinde olduğu gibi, önerilen yöntemler, çeşitli elek boyutları için çamur tipi SRT'lerdeki kum üretimini tahmin etmek için kullanılabilir, böylece kabul edilebilir düzeyde kum üretimine dayalı elek boyutu seçimi mümkün olur. Nihai elek seçimi daha sonra bulamaç tipi bir SRT aracılığıyla doğrulanabilir.13 Sonuçlar, birden fazla 90% Kütle olarak toplam kum üretiminin %'si, elek üzerinde ilk partikül tabakasının oluşumu sırasında meydana gelir ve tutulan kumun PSD'si, elek üzerinde birkaç kum tabakası biriktikten sonra formasyon kumunun PSD'sine yaklaşır.. Sonuçlar ayrıca elek üzerinde ilk parçacık katmanının oluşumu sırasında üretilen kum kütlesinin, açıklık-gözenek boyutundan daha küçük taneler için PSD'nin şeklinden bağımsız olduğunu ve şekli tarafından yönetildiğini ortaya çıkardı.

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 1

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 2

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 3

Kum Kontrol Kuyusu Ekran Seçimi araştırması – Bölüm 4