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

Энтальпия воды зависит от термодинамических условий и сухости аара в получаеьюй пароводяной смеси (см. раздел. 3.1). Отсюда

Эта формула верна и для нагнетания перегретого пара, если < 1.

4.1.2. Тепловые потери в нагнетательных скважинах

В общих чертах можно записать выражоше для знергетического баланса, исподьзуя методы расчетов, разработанные Рамеем [4.4] и Сат-тером [4.5], лшпь введя некоторые детали, относящиеся непосредственно к 1ц>инятым гипотезам.

В гл. 1 бьшо показано, как исходя из энергетического баланса системы и при использовании уравнения движения можно получить соотношение (1.20):

-(р )= -div(p и) -div (-Х-gradT),

- div [ри) -f «• grad -f Фц •

Напомним, что Я - внутренняя энергия единицы масол; IT- скорость жидкости; р - давление иф - функция диссипации.

При интересующих нас режимах течения давление на 1ц>ямолинейном участке трубопровода практически неизменно. На бесконечно малом отрезке магистрали, заключенном между двумя ее сечениями, будем рассматривать средние значения членов зтого уравнения. Такой подход позволит считать щюцесс щютекания теплодосителя одномерным, направленным вдоль оси Z. Направление оси z совпадает с направлением скорости течгаия и (1ц>и нагнетании теплоносителя в пласт).

Диссипация Ф, учитывающая потерю кинетической энергии 1ц>и трении о стенки трубощювода, 1фенебрежимо мала относительно остальных членов уравношя. 4iieH, описываюпшй теплощюводность, можно разложить на две составляющие, описывающие поперечную - через стенки труб и 1фОД0льную теплощюводность. В нашем случае 1фодольная теплопроводность мала по сравнению с конвективным переносом внутренней знергии или энтальпии в потоке, и ею можно 1фенебречь. Член, относящийся к поперечной теплопроводности, соответствует осевой плотности

Общие уравнения остажпся верными и для откачки нагретой жидкости из скважииы, если считать, что ось z направлена вверх.

тепловых потерь >р, отнесенной к площади поперечного сечения потока хеплшосителя 5,-. Тогда

1=-)--,-- (4.14)

или, используя уравноше (1.22) и вводя удельную энтальпию К:

dt dz 8t dz

(4.15)

В рассматриваемых здесь задачах можно 1фене6речь членом ф/дТ по сравнению с uidp/dz).

Прл интегр1фовании этих уравнений допускают, что в скважине реализуется квазиустановившийся режим, т. е.

При этих допущениях решения уравнений хорошо согласуются с опытом, если длительность периода нагнетания превышает несколько суток.

Осевое распределение плотности тепловых потерь*. При рас-смотршии неустановившегося режима теплоотдачи в слои грунта, сквозь которые пробурена скважина, обычно считают, что теплообмен внутри скважины описывается при помощи коэффициента теплоотдачи.

Пусть гэ = Ге - наружный радиус скважины. Тогда при подаче жидкости в скважину для любой глубины можно записать

9 =27rriA(T.-Т.),

(4.18)

те h - коэффицишт теплоотдачи, отнесенный к внешнему периметру обсадной колонны (радиус ri) и к разности между локальной температурой нагретой жидкости и температурой Tg = Гз на стенке скважины радиуса Kg = Гз (рис. 4.2).

дача о распределении icMnqiaiyp и тепловых потерь при различных случаях «"пгаия нагретой срепи в трубопроводе в об1щем виде рассмотрена в работе Шпклцмйна и К.А. Якимовича „Теплообмен меязду тремя потоками в трубах •ременного сечення". И«вК.т. XLV. № 2.1983. с. 302-305. (Прим. ред.).

PK.4J. дппо

ipyee)

кипрпур в (

кпрохо-

1и неашисимосп тепловых шпохов от рвдцуса

теплообмен шжцу тепловоопелем и внутренввй псяерхностыо ipybi

9-ял г.*. (Т. -Т.) >

теплоперенос чврю стенку трубы (коэффкцнеят теплопроводносш Xi)

теплоперенос чфеэ изо

кмжтцншл

теплоперенос за сявт хонвекцвн и нэпучення в холыувом зазоре 9-а»сг,,,(»с+*ж)(Т„ -TJ ;

теплопцмвосчфеэобсцшую трубу (коэффшщевт тепло1фоводвося Хд)

9-ЯЛ:

(T,-rj 1

In [rJr,]

теплоперенос чч>вз цриеят (каэффвщевт теплоцювопносш \) Посколысу

(а) т.-т. - (Т,-Т.)+(Т.-Г.)+(Г.-Т,„)+(Т,„-Т,) + (Т.-Г,) + (Г,-Т,),

J L , 1° [.W , In [rtJri] X In [r./rj In [r./r.l

Л» i*. X. Xt,. r,„(»c+*ii) X. X.I, •

В рассматриваемом случае г«=гэ и Ге = Гз (даквые на сгевке скважкш).