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

из пласта, поднимается на поверхность. Для учета этих эффектов можно ввести понятие „коэффициента добычи" - число, на которое надо умножить количество вытесняемой нефти, чтобы получить истинный обьем добычи за тот же период времени. Значоше коэффициента добнлчи стремится к единице, если время разработки месторождения достаточно велико.

Другие модели термического воздействия влажным паром. Основным недостатком теории Маркса и Лшгенхейма является допущение об аккумулировании основного количества нагнетаемого в нефтеносный пласт тшла в зоне с постоянной температурой, т. е. пренебрежение теплопереносом за счет теплопроводности и конвекции на внешних границах зшы конденсации пара. То, что количество тепла, передаваемого на внешних границах зоны конденсации, является существенной величиной, хсфошо иллюстрируют для ряда простых случаев расчеты, проведенные Сатгером и Пэрришем [4.22]. Они используют двумертук) численную модель для исследования процессов тшлообмена при радиальном перемоцаши пара в однсфодном пласте при его сухости на входе в пласт - 80 %. Полученные ими результаты (рис. 4.14) наглядно иллюстрируют тот факт, что существенная часть нагнетаемого тепла аккумулируется в зоне, заполненной жидкостью, температура которой повышается пои увеличении давления.

Манолом и Волеком предложен метод определения oGnacToi согласованности моделей Мцжса и Лонгенхейма [4.23]. Допущение о постоянстве температуры во всех точках зоны повышенной температуры и равенстве ее температуре фазового перехода воды влечет за собой следующие новые допущения:

пароводяная смесь рассматривается как однородная жидкость, причем ее скрытая теплота парообразования и знтальпия одновременно ограничиваются на фронте температуры;

потери тепла в окружающие породы и увеличение теплосодержания

f726ap(3SJC)

ПраЗалжителмость нагнетания, сут

Рнс 4.14. Доля тепловой эигни Af, нтепимой в плмт, аккумулнровянная %! (*™*нной горячей водой. Результаты получены на числовой модели

расход пара составляет: а - 2,72 т/ч; б - 5,44 т/ч

в зоне повышенной температуры могут происходить только за счет снижения энтальпии теплоносителя;

тепло, перешедшее в окружающие породы на фронте температуры, увеличивает объем зоны повышенной температуры за счет ее роста в зонах, не охваченных вытеснением.

Предположение Маркса и Лонгоосейма справедливо, если между потоком энтальпии тХ* L* и суммарными тепловыми потерями в окружающую породу q(t) совместно с изменением скрытой теплоты парообразования в зоне повышенной температуры существует следующее соотношение:

т Х*.4Г* > q(t) + фр, S.X* Н А. ,

где р, - плотность пара; S- средняя паронасыщенность. Данное соотношение подразумевает, что 5у практически не зависит от времени.

Если учесть, что (0 и -- находят из (4.65) и (4.64), то можно получить:

где Q - темп ввода теплав пласт.

Член, содержащий 5у, всегда значительно меньше единицы - его величинане1февышает0,04. Следовательно им можно прене>ечь [4.23], [4.24]:

m Х** > б :i е* erfc х] х = Sy/tlH.

(4.81)

тХ*Х?* >q(t) .

Таким образом, область офаведпивости гипотезы, согласно которой обьем зоны, заполненной горячей водой, 1фенебрежимо мал, ограничена максимальным временем нагнетания Г, определяемым условием

e«?erfc..=.i-- =-Н . (4.82)

или, с учетом (4.60):

е** erfc X, = I - -1--- = I- 1 .

Л* -3Sr (4.83)

Ряс. 4.15. Схемапнеское прсдопялсше процесса раофостранешм зоны, занятой парому н зоны повышенной теа1нературы:

в - в 1февебрежешш действия силы тяжести; в любой момент времени шющадь Лу зоны, заполненной пч>оы, 1щентичив в лм>-бой точке вч>тикапи, проведенной в зоне повышенной темпч>атуры; - с учетоы Латвия силы тяжести: показаны значении А ив кровле пласта и „ - в подошве

Лфаметр = X* Х.*/(ЗС* - 3) включает скрытую теплоту парообразования. Как видно из (4.82), значение возрастает с увеличением X* и стремится к нулю, если X* = 0. Как показали Мандл и Волек [4.23], критическое время соответствует минималыюй скорости фронта коцденсации.

Для оценки плсхцади поверхности зоны, занятой паром, 1фи длительности его закачки, 1февыи]ающей (т. е., если на внепших границах зоны, занятой паром, начинает развиваться зона, заполненная горячей водой, температура которой постепенно снижается) были разработаны две модели, в которых допускается, что зоны пара и горячей воды, составляющие область повышенной температуры, имеют одинаковую толщину Н (рис. 4.1S, а).

Маркс и Волек [423] предложили аналитическую модель, учитывающую процессы теплопереноса через фронт конденсации. Площадь поверхности зоны, занятой паром, в этой модели рассчитывают как среднее фифметическое двух предельных значений слагаемого, входящего в 1фиближенные выражения для теплового баланса; зта поверхность равна a{f) и вычисляется с помощью выражения (4.62), из которого исключен корректирукнций член. Однако неточность вычисления нижнего предельного значения приводит к выводу, что выражение, полученное Мандлом и Волеком, неверно [425]. Действительно, они нашли, что, если сухость пара X* = О, шпхцадь поверхности зоны, занятой паром, не стремится к нулю (рис. 4.16). Была предложена без объяшений новая формула вычисления нижнего предельного значения [4.25], и эначошя обоих предельных значений были скомбинированы таким образом, чтобы их среднее правильнее характеризовало распространение зоны, занятой паром, и 1фиводило к исчезновению зоны 1фи обращении в нуль степени сухости пара. Однако помимо такого сложного и в какой-то степени произвольного расчета существует более простой способ решения, суть которого состоит в следукяцем.

Если О <« =SyJtlH<\0. то отношение площадей понерхноети зон,занятых пароы и водой, изменяется для X* = О от 0.46 до 0,49.