Part 11 TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG TRONG KTDK
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.62 MB, 67 trang )
Bài tốn mơ hình Hillslope
2. Lưới sai phân
H = 50
55
50 m
100 m
Δx = Δy = 10 m
3. Mơ hình trong Excel
A
1
2 i=0
3
4
5
6
7
8
9
©Copyright 2007
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
1
2
3
4
5
NY
6
7
8
9
10
11
12
50.0
50.5 51.0 51.5 52.0 52.5 53.0 53.5 54.0 54.5 55.0
N
O
j=1
2
3
4 NX
5
6
7
P
Q
R
S
EXPLANATION
Dirichlech boundary condition
No-flow boundary
Fictitious node
Inner cell
10
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
19
Bài tốn mơ hình Hillslope
4. Kết quả phân bố cột áp thủy lực trong tầng chứa nước
H (m)
i=1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
j=1
50.00
50.50
51.00
51.50
52.00
52.50
53.00
53.50
54.00
54.50
55.00
2
50.80
50.98
51.30
51.68
52.08
52.50
52.92
53.32
53.70
54.02
54.20
3
51.24
51.33
51.54
51.83
52.15
52.50
52.85
53.17
53.46
53.67
53.76
4
51.49
51.55
51.71
51.94
52.21
52.50
52.79
53.06
53.29
53.45
53.51
5
51.63
51.67
51.80
52.00
52.24
52.50
52.76
53.00
53.20
53.33
53.37
6
51.67
51.71
51.84
52.02
52.25
52.50
52.75
52.98
53.16
53.29
53.33
⇒ Kết quả tính tốn thể hiện giá trị cột áp tại mỗi nút của
luới sai phân.
⇒ Sử dụng công cụ giải lặp của Excel
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
20
Bài tốn mơ hình Hillslope
5. Biểu đồ thể hiện giá trị cột áp của trong tầng chứa nước
theo mặt cắt
54
53
H (m)
52
Analytic
51
Numerical
50
49
48
(0, 50)
(0, 40)
(0, 30)
(0, 20)
(0, 10)
(0, 0)
(100, 0)
(x, y)
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
21
Giảm áp quanh một giếng bơm
1. Định nghĩa bài tốn
Xét một tầng chứa nước hình
trịn có áp, chiều dày 30m, độ
dẫn suất thủy lực 13.3. Giả sử
biên của tầng thấm không ảnh
hưởng bởi lưu lượng giếng
bơm với lưu lượng 1000 m3/d
ở tâm của tầng chứa nước.
Well (Q = 1000 m3d-1)
1100 m
CONFINED AQUIFER
Tính tốn sự phân bố cột áp
thủy lực trong tầng chứa.
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
22
Giảm áp quanh một giếng bơm
2. Lưới sai phân
Giếng
3. Mô hình trong EXCEL
A
©Copyright 2007
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
B
i=0
C
D
E
F
G
H
NX
I
J
K
L
M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
30 30 30 30 30 30
30 30 30 30
30 30 30
30 30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
N
O
P
Q
R
S
T
EXPLANATION
j=1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
NY
Dirichlech boundary condition
No-flow boundary
Fictitious node
Inner cell
Location of well
23
Giảm áp quanh một giếng bơm
Kết quả tính tốn cột áp phân bố trong tầng chứa nước
H (m)
i=1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30 j = 1
30
30
30
30
30
30
30
2
30
30
30
30
30
3
30
30
30
30
4
30
30
30
5
29.9149
29.9169 29.9232 29.9349 29.9558
29.8257
29.8295 29.8411 29.8605 29.8885 29.9246 29.9557
29.7287
29.7344 29.7511 29.7777 29.8129 29.8543 29.8982 29.9474
29.6204
29.6283 29.6512 29.6864 29.7309 29.7816 29.8354 29.8914 29.9474
29.4962
29.5074 29.5388 29.5858 29.6429 29.7056 29.7705 29.8354 29.8982 29.9557
30
30
6
29.3496
29.3662 29.4111 29.4750 29.5492 29.6274 29.7056 29.7816 29.8543 29.9246
30
30
7
29.1697
29.1966 29.2643 29.3538 29.4515 29.5492 29.6429 29.7309 29.8129 29.8885 29.9558 30
8
28.9360
28.9864 29.0955 29.2247 29.3538 29.4750 29.5858 29.6864 29.7777 29.8605 29.9349 30
9
28.6015
28.7176 28.9066 29.0955 29.2643 29.4111 29.5388 29.6512 29.7511 29.8411 29.9232 30
10
28.0346
28.3761 28.7176 28.9864 29.1966 29.3662 29.5074 29.6283 29.7344 29.8295 29.9169 30
11
26.7846
28.0346 28.6015 28.9360 29.1697 29.3496 29.4962 29.6204 29.7287 29.8257 29.9149 30
12
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
24
©Copyright 2007
Giảm áp quanh một giếng bơm
4. Biểu đồ phân bố cột áp dọc theo mặt cắt của giếng bơm
Longitudinal head profile of from location pumping well
30
H (m)
29.5
Numerical
29
Analytic
28.5
GMS
28
27.5
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900 1000
r (m)
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
25
Bài toán giảm áp với 4 giếng khai thác
Xét một tầng chứa nước có
diện tích 1000m2, độ dẫn
truyền 4000m2/d. Phía Nam và 1000
Đơng là biên khơng thấm, biên
phía Bắc liên kết với 1 dịng
sơng có áp mực nước thay đổi
từ 12m đến 10 m dọc biên,
biên phía Đơng liên kết với 1
hồ nước có mực nước khơng
thay đổi là 10m.
Tính tốn sự phân bố cột áp
©Copyright 2007
thủy lực trong tầng chứa và
lượng nước đi vào tầng chứa
nước ở 2 biên khi có 4 giếng
bơm với lưu lượng
2000m3/ngay ở vị trí như hình
vẽ
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
0
y
H = 12 m
Well 3
River
Well 4
(200, 600) (500, 600)
Well 1
H = 10 m
Well 2
Lake
H = 10m
(200, 300) (500, 300)
Impermeable
1000
x
26
Bài tốn giảm áp với 4 giếng khai thác
Mơ hình hố trên EXCEL với mesh-center và 111 nút
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
NX
i=0
1
12
2
3
4
5
11.8 11.6 11.4 11.2
6
11
P
Q
R
S
EXPLANATION
7
8
9
10
10.8 10.6 10.4 10.2
11
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
j=1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Dirichlech boundary condition
No-flow boundary
Fictitious node
Inner cell
Location of well
NY
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
27
Bài toán giảm áp với 4 giếng khai thác
Biểu đồ mặt cắt cột áp dọc theo các giếng 1,2 và 3, 4
Longitudinal head profile of from location well 1, well 2
H (m)
10
5
Profile 1
0
1
2
3
4
5
6
Nodes i
7
8
9
10
11
Longitudinal head profile of from location well 3, well 4
H (m)
10
5
Prof ile 2
0
1
2
3
4
5
6
Nodes i
7
8
9
10
11
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
28
Tầng thấm được bổ cập từ nguồn nước mưa
1000m
Xem xét một tầng chứa
1000 m
nước không áp được chia
làm 2 vùng khác nhau có độ
dẫn truyền là 400 và 600,
vùng 1 và vùng 2 được bổ
cập với giá trị tương ứng là
0.001, 0.006. Biên của tầng
chứa nước là không thấm
ngoại trừ góc Đơng Nam liên
kết với 1 hồ chứa nước có
mực nước ổn định là 10m
B
Impermeable
T
D
N
T1, R1
T2, R2
300 m
300 m
HLake= 10 m
Xác định sự phân bố cột
áp
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
29
Tầng thấm được bổ cập từ nguồn nước mưa
3. Mô hình trong Excel và kết quả tính tốn
H (m)
©Copyright 2007
i=1
12.49
12.49
12.48
12.46
12.43
12.40
12.35
12.29
12.23
12.19
12.18
2
12.49
12.49
12.48
12.46
12.43
12.40
12.35
12.28
12.22
12.17
12.15
3
12.48
12.48
12.46
12.44
12.41
12.37
12.31
12.23
12.15
12.10
12.08
4
12.45
12.45
12.43
12.40
12.36
12.31
12.24
12.13
12.04
11.97
11.94
5
12.41
12.41
12.39
12.35
12.30
12.24
12.14
12.00
11.87
11.77
11.73
6
12.37
12.37
12.34
12.29
12.23
12.15
12.02
11.83
11.65
11.49
11.41
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
7
12.33
12.32
12.29
12.23
12.14
12.04
11.87
11.61
11.36
11.11
10.91
8
12.28
12.27
12.23
12.16
12.06
11.92
11.70
11.37
11.04
10.65
10.00
9
12.24
12.23
12.18
12.10
11.97
11.81
11.52
11.10
10.75
10.41
10.00
10
12.22
12.20
12.15
12.05
11.91
11.70
11.31
10.72
10.43
10.22
10.00
11
12.20
12.19
12.13
12.03
11.87
11.64
11.12
10.00
10.00
10.00
10.00
j=1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
30
Tầng thấm được bổ cập từ nguồn nước mưa.
Biểu đồ mặt cắt cột áp dọc mặt cắt
Longitudinal head profile from location j =1, j = 10
14
H (m)
13
12
Numerical, j = 1
11
Numerical, j = 10
GMS, j = 1
10
GMS, j = 10
9
8
0
1
2
3
4
5
i
6
7
8
9
10
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
31
ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT DẦU KHÍ
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
32
Một số ứng dụng điển hình
Một số ứng dụng của sinh viên Chuyên ngành
khoan và khai thác dầu khí viết các chương trình
tính trong mơi trường Excel. Một số ứng dụng
điển hình:
Thiết kế ống chống theo tiêu chuẩn API
Tối ưu thủy lực choòng khoan
Hoạch định giếng khoan định hướng
Tính tốn thủy lực khoan
©Copyright 2007
Phân tích vỉa khí…
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
33
THIẾT KẾ ỐNG CHỐNG THEO TIÊU CHUẨN API
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
34
HOẠCH ĐỊNH GIẾNG KHOAN ĐỊNH HƯỚNG
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
35
TỐI ƯU THỦY LỰC CHNG KHOAN
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
36
TÍNH TỐN THỦY LỰC KHOAN
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
37
PHÂN TÍCH VỈA KHÍ
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG CỦA EXCEL
38
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
TIN HỌC ỨNG DỤNG
TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ
ỨNG DỤNG MATLAB
TRONG KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ
Tác giả : ThS. Đỗ Quang Khánh
ThS. Bùi Tử An
Bộ mơn : Khoan & Khai thác dầu khí
©Copyright 2007
GIỚI THIỆU
Giới thiệu một số chương trình viết bằng matlab
của sinh viên thực hiện đề tài LVTN.
Các chương trình tham khảo:
Tính tốn thiết kế ống chống
Tính tốn và mơ phỏng q trình trám xi măng
Nút vỉa thủy lực
Thiết kế khai thác gas lift
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG MATLAB
2
TÍNH TỐN THIẾT KẾ ỐNG CHỐNG
Với các thơng số đầu vào: chiều sâu thiết kế, áp
suất vỉa, áp suất vỡ vỉa của cột địa tầng và
đường kính ngồi ống chống khai thác
Kết quả: chương trình tính số cấp ống chống,
chiều sâu đặt chân đế, đường kính ngồi ống
chống, choòng và tỉ trọng dung dịch để khoan
các cấp ống chống tương ứng, mác thép và
chiều sâu tương ứng sử dụng cho từng cấp ống
chống.
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG MATLAB
3
TÍNH TỐN THIẾT KẾ ỐNG CHỐNG
Lưu đồ thiết kế
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG MATLAB
4
TÍNH TỐN THIẾT KẾ ỐNG CHỐNG
Lưu đồ thiết kế
©Copyright 2007
ỨNG DỤNG MATLAB
5
