Исследование баротермического эффекта в газожидкостных смесях

• Автор: Девяткин, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Стерлитамак
• Количество страниц: 183 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Список использованных обозначений
Глава 1. Особенности теплофизических процессов при фильтрации
газированной жидкости
1.1. Уравнения состояния реальных газов
1.2. Особенности эффекта Джоуля-Томсона при фильтрации газированной жидкости
1.2.1. Экспериментальное определение коэффициента Джоуля-Томсона для метана, естественного газа и нефти
1.2.2. Кривые инверсии эффекта Джоуля-Томсона
1.3. Явление разгазирования. Закон Генри.;
1.4. Основные уравнения, описывающие термодинамические эффекты при фильтрации газированной жидкости
1.4.1. Уравнение энергии для многофазной фильтрации с учетом фазовых переходов
1.4.2. Уравнения неразрывности
1.4.3. Уравнение импульсов
1.5 Выводы
Глава 2. Постановка основных задач фильтрации газированной
нефти. Применение асимптотических методов
2.1. Описание условий и геометрия задачи
2.2. Однотемпературное уравнение энергии для газожидкостного потока
2.2.1. Эффективная скорость конвективного переноса тепла
2.2.2. Эффективные коэффициенты Джоуля-Томсона и адиабатический
2.3. Асимптотические методы в задаче о фильтрации газированной жидкости
2.3.1. Постановка полной задачи и разложение по малому параметру. Нулевое приближение
2.3.2. Предельный случай нулевого приближения

2.3.3. Постановка задачи в первом приближении
2.3.4. Вывод дополнительного условия для первого и более высоких приближений
2.4. Выводы
Глава 3. Гидродинамические поля при фильтрации газированной
жидкости
3.1. Нахождение функции плотности источников свободного газа
3.2. Определение скорости газа и газового фактора
3.3. Определение поля давления при фильтрации газированной нефти
3.4.Определение относительного расхода нефти и относительного полного массового расхода нефти и газа для линейного течения
3.5. Нахождение скорости движения газированной жидкости для радиально-симметричного течения
3.6. Выводы
Глава 4. Исследование температурных эффектов при фильтрации
газированной жидкости
4.1. Расчеты эффективных коэффициентов Джоуля-Томсона и адиабатического, скорости конвективного переноса тепла, объемной теплоемкости при фильтрации газированной нефти
4.2. Баротермический эффект при стационарной фильтрации газированной жидкости
4.2.1. Кажущийся коэффициент Джоуля-Томсона
4.2.2. Решение задачи о баротермическом эффекте при фильтрации газированной жидкости
4.3. Важные частные случаи температурной задачи
4.3.1. Переход к координатам «давление-время». Стационарное температурное поле
4.3.2. Факторизованное выражение скорости конвективного переноса тепла
4.4. Баротермический эффект при нестационарной фильтрации
4.5. Выводы

Глава 5. Решение температурной задачи о фильтрации газированной
жидкости в пласте конечной мощности
5.1. «Схема сосредоточенной емкости». Решение задачи в нулевом приближении
5.2. Построение решения в первом приближении
5.3. Пути практического использования результатов исследования баротермического эффекта в газожидкостных смесях
5.4. Выводы
Заключение
Литература
Приложения

В однородной изотропной среде векторы йе{ и 0, коллинеарны. Покажем это. Известно, что скорости фильтрации фаз для однородной, изотропной среды подчиняются закону Дарси, то есть совпадают по направлению с градиентом давления:
1'Л(!)РР = --/;(^|л = о,.а, (7)

Ц( Рг

где п - единичный вектор в направлении градиента давления.
Из (7) следует, что все векторы б, коллинеарны. Подставляя выражение скорости фильтрации г - той фазы (компоненты) (7) в выражения для эффективной скорости конвективного переноса тепла (6), получим:

сп 1 Рг
Из (9) следует, что направление вектора эффективной скорости конвективного переноса тепла совпадает по направлению с вектором п, что означает, что векторы б, и €^ также коллинеарны (и сонаправлены).
Скорость конвективного переноса тепла и скорости фильтрации фаз для одномерного плоскорадиального течения также сонаправлены и направлены вдоль оси г, поэтому О, = и,ёг, 0^ - ие)ёг и выражение (6) представляется в виде:
2>ЛР/
и^г = ^~—ёг. (Ю)
Умножив обе части этого равенства скалярно на ёг, получим:

Для рассматриваемого течения газированной жидкости =1, 2, 3 из (11), учитывая равенство скоростей фильтрации нефти и растворенного в ней газа, получим:
у (с|р! + с2р2) с>1 + С3Р3Р3_____________________ (12)
е! /г:.У|р|С| + т$2р2с2 + т5зРзсЗ + (1 ~т)Рчсо ’
ие/ = (ед + с2р2)^ + с3рз ^, (13)
сп Ц) р-з аг