Analisi nodale dei sistemi di produzione di petrolio e gas: Libro di testo 15

Titolo originale:

Nodal Analysis of Oil and Gas Production Systems: Textbook 15

Contenuto del libro:

Nodal Analysis of Oil and Gas Production Systems fornisce una visione moderna sull'uso delle tecniche di analisi nodale per ottimizzare la produzione da pozzi di petrolio e gas. Copre il flusso multifase attraverso le linee di flusso, i pozzi, gli strozzatori e il serbatoio vicino al pozzo. Insegna lo sviluppo di modelli matematici per questi elementi del sistema e come implementarli in codice informatico. Spiega la fisica di base, partendo dai principi primi quando possibile e ricorrendo a correlazioni empiriche quando necessario. Copre i concetti essenziali dell'analisi nodale di un sistema di pozzi e mira a fornire ai lettori le conoscenze sufficienti per utilizzare i software commerciali di analisi nodale per sistemi più complessi, esplorare la letteratura in questo campo e ampliare le proprie conoscenze.

Questo libro si basa sul materiale utilizzato in un corso di tre mesi per gli studenti del primo anno del corso di laurea in Ingegneria del Petrolio presso la Delft University of Technology (TU Delft). Il corso mira a fornire competenze nello sviluppo e nell'uso di modelli matematici e informatici per il flusso attraverso le varie parti di un sistema di produzione di petrolio e gas. L'idea di fondo è che una comprensione di base dell'implementazione numerica dei concetti teorici dovrebbe essere un elemento importante nella formazione di tutti gli studenti di ingegneria, anche se solo pochi di loro diventeranno sviluppatori di strumenti e la maggior parte di loro si limiterà a utilizzare strumenti software il cui funzionamento interno è nascosto dietro a sgargianti interfacce utente. Sebbene il libro sia destinato principalmente all'uso in classe, può essere utile anche per gli ingegneri o i ricercatori che desiderano familiarizzare con gli elementi essenziali dell'analisi nodale o approfondire la teoria sottostante. * I prerequisiti sono una comprensione di base dei fenomeni fisici di trasporto, il calcolo, comprese le equazioni differenziali del primo ordine, e preferibilmente una conoscenza delle proprietà degli idrocarburi e dei pozzi di petrolio e gas.

Alla fine di ogni capitolo sono presenti domande ed esercizi. Alcune di esse riguardano calcoli che possono essere eseguiti a mano con una calcolatrice, mentre altre richiedono l'uso di un computer per eseguire le routine matlab che accompagnano il libro. Le domande e i compiti matlab costituiscono un ingrediente importante del corso, e un livello di base nella programmazione informatica sarà quindi utile per trarre il massimo beneficio dal libro. Mano.

I calcoli sono visti principalmente come un mezzo per ottenere rapide stime dell'ordine di grandezza o per verificare i risultati delle simulazioni al computer. Tuttavia, la teoria è presentata nel libro in modo da essere comprensibile senza che il lettore debba passare attraverso gli esercizi di Matlab. Le risposte elaborate a tutte le domande sono riportate nell'Appendice G. Una prima versione di questo libro era basata sul materiale scritto dal prof. Peter K. Currie. Da quando sono subentrato al suo corso nel 2001, il testo è stato gradualmente riscritto e ampliato. Nella primavera del 2011 ho rivisto parti importanti mentre insegnavo in un corso simile all'Università di Stanford.

Ben poco della teoria descritta nel testo è nuovo e riconosco i contributi di tutti coloro che hanno aperto la strada all'analisi nodale e ai modelli sottostanti per i vari elementi del sistema produttivo. Ho cercato di fare riferimento alle fonti originali, per quanto ne sono a conoscenza. Inoltre, riconosco il contributo di molti studenti e assistenti didattici della TU Delft e di Stanford, che mi hanno aiutato a individuare errori, incoerenze o materiale poco chiaro, sia nel testo che nel codice matlab allegato. Senza dubbio c'è ancora spazio per ulteriori miglioramenti. Se trovate errori, notate riferimenti mancanti o avete altri commenti, fatemelo sapere a j. d. jansen@tudelft. nl.