Method for Determining the Mass Flow for Pressure Measurements of Gas Hydrates Formation in the Well

• Published in: Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics
• Main Authors: Borisova, Natalya N., Rozhin, Igor I., Борисова, Н.Н., Рожин, И.И.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University 2021
• Subjects: conjugated problems of heat exchange; production and transport of natural gas; natural gas hydrates; mathematical modeling; сопряженные задачи теплообмена; добыча и транспорт природного газа; гидраты природного газа; математическое моделирование; Sakha; Yakutia; Саха; Якути*; Якутия
• Online Access: http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/137967; https://doi.org/10.17516/1997-1397-2021-14-2-195-205

The work focuses on the inverse problem of determining differential equation coefficients for additional information on the behavior of solution. Furthermore, the algorithm for determining parameters of systems of ordinary differential equations on the basis of stomatal pressure measurements is generalized for the model of hydrate formation when the internal well section of changes with time and also has to be determined during the solution of the general problem. The computational experiment has been conducted for wells of Otradninsky gas condensate deposits of the Republic Sakha (Yakutia), the exploitation of which indicates that the complications are most likely caused by formation of gas hydrates both in the bottom-hole and in the well and its plumes. It has been established that the most important influence on the dynamics of hydrate plugs formation in wells is the gas production mode, its equation of state, reservoir and geocryological conditions. Time dependency of mass flow has been determined, which knowledge will make it possible to control the change of flow area of the entire well and, if necessary, to prevent and remove formation of natural gas hydrates Работа посвящена обратной задаче определения коэффициентов дифференциальных уравнений по дополнительной информации о поведении решения. При этом алгоритм определения параметров систем обыкновенных дифференциальных уравнений по замерам устьевого давления обобщается для модели гидратообразования, когда внутреннее сечение скважины изменяется во времени и также подлежит определению в ходе решения общей задачи. Вычислительный эксперимент проведен для скважин Отраднинского газоконденсатного месторождения Республики Саха (Якутия), эксплуатация которых свидетельствует о том, что наиболее вероятной причиной осложнений является образование газовых гидратов как в призабойной зоне, так и в стволе скважин и их шлейфах. Установлено, что наибольшее влияние на динамику образования гидратных пробок в скважинах оказывают режим отбора газа, его уравнение состояния, пластовые и геокриологические условия. Определена зависимость массового расхода по времени, знание которой позволит контролировать изменение проходного сечения по всей скважине и в случае необходимости проводить мероприятия по предотвращению образования и удалению гидратов природного газа