Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 [ 105 ] 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

Переходя от объемного расхода q к массовому !2„ (т/сут), перепишем критерий Стантона (6.130) в следующем виде:

St = 67.858A:

(6.132)

Используя выражения (6.131) и (6.132), произведем обработку фактического материала (результаты ее представлены на рис. 6.14).

Аналитическое выражение полученной зависимости может бьггь записано в следующем виде:

0.00431

(6.133)

St = -

-0.00054

1п(а+33)

Обрабатывая результаты экспериментальных исследований с использованием (6.131) и (6.132), можно вычислить коэффициент теплопередачи К. Как следует из (6.131) и (6.132), обработка и обобщение может вестись в координатах -QJD- На рис. 6.15 представлена указанная зависимость, аналитически которую можно записать так:

А: = 5 + 8.0210

(6.134)

6 5 4 3 2 1

400 500

700 е„ т/сут

Рис. 6.14. Обобщенная температурная зависимость, построенная

с использованием решения уравнения теплопроводности и экспериментальных исследований в добывающих скважинах:

О - ЭЦН; ф - фонтан; ф - газлифт; 0 - термальные скважины

По результатам экспериментальных исследований коэффициент теплопереда™ в скважинах изменяется от 6 до 60 Вт/м фад, что достаточно хорошо согласуется с данными, приведенными на рис. 6.15.

Оценка коэффициента теплопередачи может быть проведена по следующей зависимости:

1 D

-+- а 4Х,.

4>/йт D

(6.135)

где а - коэффициент теплоотдачи от потока к стенкам в подъемнике с внутренним диаметром D, Вт/м град;

XI - коэффициент теплопроводности горных пород, окружающих скважину, Вт/м град;

а - коэффициент температуропроводности среды, м7с;

т - время работы скважины, с.

Рассмафивая совместно (6.134) и (6.135), можно вычислить коэффициент теплопроводности горных пород, окружающих скважину, коэффициент температуропроводности их или коэффициент теплоотдачи.

Полученные зависимости могут быть положены в основу исследования температурного режима добывающих скважин.

Вт/м-град

70 60 50 40 30 20 10

о 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Q,;D, т/сут-м

Рис. 6.15. Экспериментальная корреляционная зависимость коэффициента теплопередачи К от параметра QJD:

О - ЭЦН; ф - фонтан; # - газлифт; ® - термальные скважины

6.7.4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВДОЛЬ ПОДЪЕМНИКА

Введем понятие динамического термического градиента ю:

(6.136)

где /у - температура на устье скважины, °С; - глубина скважины, м. Проанализируем выражение (6.131) с учетом (6.130) при/г = Я., t = / и / ,= f . записав его так:

ш, D 4cpq

откуда

Я. D 4ср, • (6-137)

Подставляя в (6.137) выражение (6.134) и заменяя в (6.137) =!2„, после необходимых преобразований получим:

(6.138)

где А, а - размерные числовые коэффициенты.

Распределение температуры в скважине запишем так:

- при расчете от забоя скважины к устью

(л)=с,-ч/; (6.139)

- при расчете от устья к забою

1{Н) = 1+ш,Н, (6.140)

где h - высота, отсчитываемая от забоя (h = О на забое скважины), м;

Я - глубина, отсчитываемая от устья (Я = О на устье скважины, Я= Я - на забое), м.

Подставляя ю из (6.138) в (6.139) и (6.140), получаем:

- расчет от забоя

(6.141)