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

Если увеличить радиус R в два раза при прочих равных условиях, то окажется, что АГщах 100° С. Практическое нагревание пористого тела до предельных значений возможно путем циркулирования в нем жидкости (рис. 19); если включить в замкнутую цепь

Рис. 19. Схема нагревания пористого тела трение.м циркулирующей жидкости.

пористого провода источник гидродинамического напора, например центробежный насос. Заметим, что существует апология между тепловыми процессами в гидродинамических и электрических системах.

13. РАДИАЛЬНОЕ РАСТЕКАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПРОФИЛЯ В ПЛАСТЕ

Влияние теплопроводности формально сказывается на всей дроссельной температурной кривой радиального потока, но в меньшей мере, чем в рассмотренном нами случае плосконараллельного пласта. Максимальные теплопроводные помехи будут, очевидно, в точке пересечения кривых установившихся и неустановившихся пластовых температур. Но угол пересечения этих кривых небольшой и, как вытекает из решения аналогичной задачи для плоскопараллельного потока, влияние радиальной теплопроводности не может внести сколько-нибудь существенных изменений в эпюру температур дроссельного эффекта.

Более существенные радиальные теплопроводные потоки возникают в точках резких скачкообразных температурных переходов, например на фронте горячей зоны при конвективном нагревании пласта. Если температура нагнетаемой жидкости достаточно высока по отношению к температуре пласта, то дроссельный эффект будет играть подчиненную роль и может рассматриваться как некоторый корректив конвективного переноса тепла. После решения задачи без учета дроссельного эффекта поправку на дроссельный эффект можно внести путем наложения кривой дроссельных температурных эффектов на найденный температурный профиль пласта.

Из уравнения (IV. 1) получается следующее уравнение для радиального теплопроводно-конвективного потока без учета дроссельного эффекта [85]

7(l-2fc)-g--

AnhK

4я ha

(VII. 51)

(VII. 52)

Параметр к играет роль критерия подобия радиальных конвективно-теплопроводных потоков. Между критерием к и критерием Пекле имеется взаимосвязь

2fe iaiilPe.

(VII. 53)

Решение уравнения (VII. 54) для случая нагнетания жидкости с постоянным расходом Qy и температурой Г» в скважину с нулевым радиусом неограниченного однородного пласта при значениях параметра fe, равных порядковым числам, выражается элементарными функциями [85], а именно

Г(ж) = Г„ + (Г-Г„)е- 2j()

где безразмерный аргумент функции

X = --=г-

связан с критерием Фурье (Fo) соотношением

X = -;=

2]/Fo

(VII. 54)

(VII. 55)

(VII. 56)

На температурной кривой (VII. 54) имеется одна характерная точка - точка перегиба, ордината которой отвечает условию

(VII. 57)

Точка перегиба О (рис. 20) перемещается в пласте с постоянной объемной скоростью конвективного переноса тепла, определяемой формулой (VII. 52).

Теплопроводный ноток определяется формулой

(VII. 58)

Теплопроводный ноток достигает максимума в точке перегиба (VII. 57) и но мере роста расстояния (х - или (х - х) быстро затухает.

Х-Х,

Рис. 20. Температурный профиль и теплопроводные потоки в радиальном пласте неограниченной мощности при нагнетании в скважину горячей жидкости с постоянным расходом

Г-удельная температура; II-удельный расход тепла.

Уникальная особенность этого радиального теплопроводного потока состоит в том, что расход тепла в точке перегиба постоянен - не зависит от времени.

Подставляя (VII. 57) в (VII. 58), получим значение постоянного расхода тепла

(VII. 59)

Для больших значений параметра к (при промышленных расходах нагнетаемой жидкости) можно воспользоваться формулой Стирлинга

-Г е i

(VII. 60)