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

ются пределы иптегрировапия и значение адиабатического эффекта возрастает до максимального.

Значения коэффициента Джоуля-Томсона Еср для реальных нефтяных газов отрицательны, поэтому ATs{t)<C.O. Характер температурных кривых в восходящем потоке газа в стволе скважины показан на рис. 25. Прямая г соответствует геотермическому распределению температур в земной коре; кривая Т описывает распределение температур после скачка температуры на забое от Т до Tq - ATq, кривая Тп показывает температуру в стволе скважины с учетом эффекта расширения газа.

Изменения забойной температуры распространяются очень быстро - со скоростью течения газа вдоль ствола скважины, затухая по пути

2яго а

ДГ = е" Ро Гз(<~А). (VIII. 63)

Напоминаем, что решение (VIII. 61) было получено для ограниченного участка ствола скважины h Ah, в пределах которого объемный вес газа постоянен с допустимой погрешностью ±1%. Если нужно выйти за пределы АА и сохранить заданную точность вычислений, то следует перенести начало координат в точку h = Ah и принять вычисленное значение температуры в конце участка АТ {Ah, t) как исходное для следующего участка ствола скважины. При этом следует уточнить значение постоянной Л и L по формулам (VIII. 55) и (VIII. 56).

§ 4. КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ В условиях эксплуатации мно-

ЭФФЕКТ В СТВОЛЕ гопластовых залежей дебит сква-

СКВАЖИНЫ жины представляется суммой де-

битов определенных продуктивных горизонтов. В пределах каждого продуктивного интервала происходит смешение потоков - восходящего в стволе скважины и притекающего из данного интервала.

Начальная температура нефти или газа, залегающих в пласте, соответствует геотермической. В процессе эксплуатации залежи температура восходящего потока зависит от начальной температуры с учетом последующих изменений в пласте вследствие дроссельного и адиабатического эффектов и в стволе скважины в результате теплообмена с окружающими породами и пр.

Температура восходящего потока, который берет начало из нижних продуктивных горизонтов, как правило, выше, чем температура попутных потоков из вБППезалегающих горизонтов. В интервале ствола скважины, где совершается смешение двух потоков, происходит скачок температуры. Амплитуда этого скачка зависит от исходных температур смешивающихся потоков, от их расходов и определяется калориметрической формулой

АГвСвСв = ATnCnGu, (VI11. 64)

где АГв - понижение температуры восходящего потока в интервале смешения; АГп - повышение температуры присоединяющегося потока; с п G - соответственно теплоемкости и весовые расходы потоков.

На рис. 26 показана термограмма Т действующей скважины. Температура Tg соответствует геотермической температуре до пуска

0-4-

Рис. 26. Скачок температуры в стволе скважины в интервале смешивания восходящих потоков

а-нагнетательная сквашина; б-газовая скважина.

скважины в работу. Кривая характеризует температуру с учетом эффекта Джоуля-Томсона. В интервале притока температура восходящего потока снижается на АГв, а средняя температура потока, притекающего из пласта, возрастает на АГп-

Калориметрический температурный эффект может быть использован не только для выделения продуктивных интервалов по термограммам действующих скважин, но и для определения их продуктивности.

ГЛАВА IX

ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

§ 1. УРАВНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВОЙ КОНВЕКЦИИ И ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛА

Среди различных методов тепловой обработки нефтяного пласта для повышения нефтеотдачи все большее значенио приобретают методы, основанные на сжигании углеводородов внутри пласта. Горение в пористой среде можно вызвать или нагнетанием воздуха в предварительно нагретое и насыщенное горючим веществом пористое тело, или нагнетанием холодной газовоздушной смеси в горячую зону пористого тела. В том и другом случае кроме горения осуществляется также и конвективный перенос тепла потоком воздуха и продуктами горения. Тепловые явления, связанные с внутренним трением или адиабатическим расширением, не имеют в данном случае существенного значения. Поэтому изменение температуры в элементе объема пористого тела будет определяться в основном тепловыделением реакции горения и балансом теплопроводных и теплоконвективных потоков.

Баланс теплопроводных потоков в элементе объема и времени, выражается дивергенцией градиента температуры

(IX. iy

Баланс теплоконвективных потоков определяется скалярным: произведением двух векторов (глава III)

(IX. 2>

Выделение тепла в элементе объема соответствует удельной мощности источника тепла w

(IX. 3) 149