Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55983
Title: Результаты моделирования процесса течения жидкости в скважинном самоочищающемся фильтре
Other Titles: Fluid flow simulation in the well-tube self-cleaning filter
Authors: Третьяк, Александр Александрович
Кузнецова, Алла Витальевна
Швец, Виталий Викторович
Tretyak, Alexander Alexandrovich
Kuznetszova, Alla Vitalievna
Shvets, Vitaliy Viktorovich
Keywords: самоочищение; скважинные фильтры; гидродинамический анализ; гидродинамическое моделирование; течения; жидкости; углы наклона; перфорация; отверстия; программные пакеты; SolidWorks; well-tube self-cleaning filter; hydrodynamic analyzing; fluid flow in the well-tube filter hydrodynamic simulation; perforations slope angle; software pack SolidWorks
Issue Date: 2019
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Третьяк А. А. Результаты моделирования процесса течения жидкости в скважинном самоочищающемся фильтре / А. А. Третьяк, А. В. Кузнецова, В. В. Швец // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330, № 9. — [С. 128-142].
Abstract: Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания оптимальных фильтров, конструкция и физические принципы которых обеспечивают замедление процессов кольматации, снижение гидравлического сопротивления и длительный период эксплуатации. Цель: разработать самоочищающийся фильтр оптимальной, с точки зрения гидродинамики, конструкции. Объект: скважинный самоочищающийся фильтр, требующий улучшения гидродинамических характеристик течения жидкости за счет изменения конструкции перфорационных отверстий. Методы: компьютерное моделирование гидродинамической задачи течения жидкости в скважинном самоочищающемся фильтре с использованием прикладного программного продукта SolidWorks. Результаты. Описана предложенная авторами конструкция частицеудерживающего скважинного самоочищающегося фильтра, оснащенная системой вращающихся постоянных магнитов. Магнитное поле, создаваемое при вращении постоянных магнитов, обеспечивает существенное снижение процессов кольматации. Дальнейшее совершенствование конструкции связано с понижением гидравлического сопротивления, препятствующего проникновению откачиваемой жидкости в полость фильтра. Приведена методика создания имитационной модели для решения внутренней гидродинамической задачи течения жидкости в скважинном самоочищающемся фильтре с использованием прикладного программного пакета SolidWorks. Моделирование предназначено для имитации прохождения текучей среды (воды) через цилиндрические отверстия в стенке фильтра в направлении снаружи внутрь. Исследованы гидродинамические эффекты и основные физические параметры, имеющие место в результате прохождения жидкости через цилиндрические перфорационные отверстия. Выполненное моделирование течения откачиваемой жидкости в скважинном самоочищающемся фильтре позволило установить оптимальную конструкцию сверления перфорационных отверстий в каркасе фильтра и оптимальную длину фильтра, равную 0,4 мощности пласта.
The relevance of the research is caused by the need to create optimal filters, the design and physical principles of which are aimed at slowing down the mudding process, reducing the hydraulic resistance, and, thereby, ensuring a long period of operation. The goal is to design self-cleaning filter constructed in the optimal way in the context of hydrodynamic. The object of the research is the well-tube self-cleaning filter that needs improving fluid flow hydrodynamic parameters through punched holes structure changing. Methods: simulation of fluid flow in the well-tube self-cleaning filter hydrodynamic task using the applicable software pack SolidWorks. Results. The paper describes the design of a particle-retaining borehole self-cleaning filter proposed by the authors and equipped with a system of rotating permanent magnets. The magnetic field created by rotation of the permanent magnets, provides a significant reduction in clogging processes. Further improvement of the design is associated with a decrease in hydraulic resistance, which prevents the pumped liquid from penetrating into the filter cavity. The paper introduces the technique for creating a simulation model to solve the internal hydrodynamic problem of fluid flow in a borehole self-cleaning filter using the SolidWorks application software. Simulation is intended to simulate fluid (water) passage through cylindrical holes in the filter wall in the direction from the outside to the inside. The authors have studied the hydrodynamic effects and the main physical parameters that occur as a result of fluid passing through cylindrical perforations. The performed simulation of the pumped fluid flow in the borehole self-cleaning filter made it possible to establish the optimal drilling pattern for perforation holes in the filter frame and the optimal filter length equal to 0,4 of the formation thickness.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55983
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2019-v330-i9-11.pdf2,31 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.