Un método híbrido para resolver la ecuación de onda unidimensional de cuerdas de varillas de succión cónicas
Autores: Yin, Jiaojian; Ma, Hongzhang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método híbrido para resolver la ecuación de onda unidimensional de cuerdas de varillas de succión cónicas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Condiciones superficiales
Ecuación de onda
Sistema de bombeo de varillas de succión
Método híbrido
Solución analítica
Método de diferencias finitas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Simular las condiciones superficiales resolviendo la ecuación de onda de una sarta de varillas de bombeo es la base teórica de un sistema de bombeo de varillas de bombeo. Para superar las deficiencias del método convencional de diferencias finitas y la solución analítica, este trabajo describe un método híbrido novedoso que combina la solución analítica con el método de diferencias finitas. En este método, se propone una solución analítica de la ecuación de onda de varilla cónica con una forma de matriz recursiva basada en la serie de Fourier, se establece un modelo de condición de bombeo unificado, se proporciona un método modificado de diferencias finitas, se establece una estrategia híbrida y se propone un método de cálculo de convergencia. Basándose en dos tipos diferentes de pozos de petróleo, las soluciones analíticas se verifican comparando diferentes métodos. El método híbrido se verifica utilizando datos simulados del método de diferencias finitas y datos de petróleo medidos. Se estudia la sensibilidad de la velocidad de bombeo y la convergencia del método híbrido. Los resultados muestran que la solución analítica propuesta tiene una alta precisión, con un error relativo máximo en comparación con el del método clásico de diferencias finitas del 0,062%. El método híbrido propuesto tiene una alta precisión de simulación, con un error relativo máximo de área en comparación con el del método de diferencias finitas del 0,09% y un error relativo máximo de área en comparación con los datos medidos del 1,89%. Incluso a velocidades de bombeo más altas, el método híbrido aún mantiene la precisión. El método híbrido en este documento es convergente. La introducción del método de diferencias finitas permite que el método híbrido converja más fácilmente. La novedad de este trabajo es que combina las ventajas del método de diferencias finitas y la solución analítica, y proporciona un método de cálculo de convergencia para orientar su aplicación. El método híbrido presentado en este documento proporciona un esquema alternativo para predecir el comportamiento de los sistemas de bombeo de varillas de bombeo y un nuevo enfoque para resolver ecuaciones de onda con condiciones de contorno complejas.
Descripción
Simular las condiciones superficiales resolviendo la ecuación de onda de una sarta de varillas de bombeo es la base teórica de un sistema de bombeo de varillas de bombeo. Para superar las deficiencias del método convencional de diferencias finitas y la solución analítica, este trabajo describe un método híbrido novedoso que combina la solución analítica con el método de diferencias finitas. En este método, se propone una solución analítica de la ecuación de onda de varilla cónica con una forma de matriz recursiva basada en la serie de Fourier, se establece un modelo de condición de bombeo unificado, se proporciona un método modificado de diferencias finitas, se establece una estrategia híbrida y se propone un método de cálculo de convergencia. Basándose en dos tipos diferentes de pozos de petróleo, las soluciones analíticas se verifican comparando diferentes métodos. El método híbrido se verifica utilizando datos simulados del método de diferencias finitas y datos de petróleo medidos. Se estudia la sensibilidad de la velocidad de bombeo y la convergencia del método híbrido. Los resultados muestran que la solución analítica propuesta tiene una alta precisión, con un error relativo máximo en comparación con el del método clásico de diferencias finitas del 0,062%. El método híbrido propuesto tiene una alta precisión de simulación, con un error relativo máximo de área en comparación con el del método de diferencias finitas del 0,09% y un error relativo máximo de área en comparación con los datos medidos del 1,89%. Incluso a velocidades de bombeo más altas, el método híbrido aún mantiene la precisión. El método híbrido en este documento es convergente. La introducción del método de diferencias finitas permite que el método híbrido converja más fácilmente. La novedad de este trabajo es que combina las ventajas del método de diferencias finitas y la solución analítica, y proporciona un método de cálculo de convergencia para orientar su aplicación. El método híbrido presentado en este documento proporciona un esquema alternativo para predecir el comportamiento de los sistemas de bombeo de varillas de bombeo y un nuevo enfoque para resolver ecuaciones de onda con condiciones de contorno complejas.