مدل‌سازي و شبيه‌سازي تزريق گاز به‌منظور كاهش لختگي شديد در جريان سه فازي در سيستم لوله-بالابرنده‌

از آنجا كه لختگي شديد در بالابرنده‌ها مانع توليد پايا و باعث از كار افتادن تجهيزات توليد مي‌شود، يافتن روشي مناسب براي پيشگيري از اين پديده از اهميت به‌سزايي برخوردار است. هدف از اين پژوهش ارائه‌ يك مدل رياضي براي تحقيق در مورد رفتار جريان آب، نفت و گاز در سيستم لوله بالابرنده است. براي اين منظور، جريان سيالات در شبيه‌سازي خط لوله توسط يك مدل توده‌اي در دو حالت مدل‌سازي شده است. در حالت اول، گاز توانايي نفوذ در بالابرنده را دارد و جريان گاز به‌صورت پيوسته است و در حالت دوم، تجمع مايع صورت گرفته در پايه‌ بالابرنده، مانع نفوذ گاز مي‌شود و لذا جريان گاز به‌صورت ناپيوسته است. در مدل‌سازي بالابرنده از گره‌هاي متحرك براي سنجش شرايط محلي استفاده شده است. همچنين، انتقال جرم بين فازهاي نفت و گاز توسط تقريب نفت سياه تخمين زده شده است. پس از مدل‌سازي لختگي شديد، به‌منظور كاهش اين پديده و براي پايدارسازي جريان و جلوگيري از مشكلات احتمالي، تزريق گاز به پايه‌ بالابرنده، شبيه‌سازي و سپس معياري براي محاسبه‌ ميزان تزريق گاز جهت دست‌يابي به پايداري نسبي ارائه شده است. در نهايت، معادلات با استفاده از يك روش ضمني و با استفاده از سعي و خطا براي رفتار غير‌خطي، گسسته‌سازي و انتگرال‌گيري شده‌اند. نتايج به‌دست آمده براي مدل‌سازي لختگي شديد و اثر تزريق گاز بر اين مدل‌سازي، با نرم‌افزار شبيه‌سازي الگا (OLGA) مقايسه شدند كه تشابه خوبي حاصل شد.