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

wo 200 2sa Температура, С

Рж. 4.9. Тепяовне потеря в сквипче 1фв хоядеяащвн пара. Результаты расчетов чяслеяньшн ыеюдамн [4.7], [4.8]. Нагаепвне в трубу пароводяной смесв вод давленяса! 70 бф стшевью ,;ухос1Я пфа 80 %. Диаметры: скважииы - ю", обсадной колонны - 7 , трубы - 2 , коэффищюнт иэдучеяии €[ =0,9. Теплонэож-роиаииый кояыщой зазор заполнен воздухом qiH понижешюм давлении.

Расход тепжнюсителя: 2,72 т/ч (в); 5,44 т/ч (б):

1 - тешювые потерн %; 2 - температура обсадной колонны; 3 - температура пара; 4 - паросодциианне в пароводяной смеси

теля на рост или снижоше температуры с глубиной. На рис. 4.9 показаны примеры результатов подовых расчетов.

Полная конденсация влажного водяного пара в скважине. Использование для расчета тепловых потерь метода!, описанного в предыдущем разделе, пяшодиг к выводу о возможности полной коцдгасации 132

пара на глубине -z (t), определяемой тем, что на длине О - (г) тепловые потери равны скрытой теплоте пара т на входе в скважину. Т. е. при допущениях, аналогичных допущениям, использованным при выводе соотношения (4.37), имеем:

" 9 d« = А

(Tf-To).-fi*-

= л.г-х-

(4.48)

Если принять температуру жидкости на глубине z равной Т, то из (4.32) можно получить выражение для на глубине z в зоне, занятой водяным койдгасатом:

Т. Iz) = Т„ -f р...- -i- "т; То ч- ? ("2- - е -">/-

.г > г..

(4.49)

Тепловые потери в единицу времши в зоне, заполненной горячей водой, между уровнямии z* определяются следующим образом:

9 (1г= тс, (ТГ-Т* (г*)}.

(4.50)

В более точцых методах, учитывающих измгашие давлошя, уровгаь находится методом последовательных приближений. Причем z определяется как глуб10{а, на которой сухость пара X = 0. В зтом случае тепловые потери в единицу времощ на всей длине скважины вычисляются, как и ранее, по (4.47).

Нагнетание перегретого водяного пара или нагретого газа с постоянным массовым расходом. Принцип расчета тепловых потерь для данного случая мало отличается от таковых при нагнетании Haipeiofi воды. Надо использовать уравнение (4.15) и допустить, что в уравнении сохранашя количества движошя, запись которого аналогична (4.40), потери на трение и соотретствующее измгашие кинетической энергии пренебрежимо малы в сравнении с измгашием потенциальной энергаи [4.4].

На практике зти допущгаия неплохо подтверждаются. Отсюда следует, что тепловой баланс квазистационарного режима записывается так:

9 = W

дг J

(4.51) 133

или, если считать газ идеальным

"{-) (4.52)

где Ср - удепы1ая теплоемкость при постоянном давлшии.

Щ>инимая во внимание уравноше (4.19) и геотермический градиент Р, получаем:

dz тс„ тс,\ А / (43)

Если Ср,&1иА- постоянные, шходим решение с помошью уравнения (4.33), заменив в нем Го на Го + rhgIA и Cg на Ср:

т, W - т.

V-T..(, J]e-.-. ,,,,,

Действительно, если р = 0,03 °С/м, то для водяного пара или метана g/Cp машется в пределах от 10 до 15 %.

О1»идно, что полученное решение, как и (433), хорошо подтверждает правильность неравгаства (4.16).

Следовательно, тепловые потери в единицу времши в скважине между поверхностью земли и уровнем z* равны

j* 9 dz = т [ gz* + с„ { Ti- - Т; (г*) }]. (435)

В [4.4] приведгаы температурные профили, рассчитанные и полученные зксперимгатально. При нагнетании в скважину нагретого природного газа Саттер [4.5] изучал тепловые потери при нагнетании перегретого водяного пара и определял глубину, на которой начинается его конденсация.

4.1.3. Тепловые потери на границах нефтяного пласте

Тепловые потери в окружающую пласт породу приводят к понижению температуры ,дч)рячей" зоны при нагнетании нагретой жидкости, не претерпевающей фазовых переходов (например, нагретой воды),

необходимо пользоваться ецнной системой единиц при выражении 0, Ср и Х,нащжмер: [/Л =К/м. Ь] =мс-и [cj =Джкг"1Г.

В работах Рамея и йттера [4.4], [4.5] стоит знак „+" перед членом glcp в выоажении .для нагнетания нагретого газа. Скорее всего это следствие сяинбкн, закравшейся прт интеггарованин уравнения (4.53).