Динамика сложного теплового взаимодействия нефтяных и газовых скважин с многолетнемерзлыми породами

• Автор: Шевелева, Дарья Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Обзор литературы
Глава 1 Приближенное аналитическое решение задачи теплообмена скважины с окружающей средой
1.1. Постановка задачи об определении температурного режима нефти действующей скважины и радиуса оттаивания вокруг нее
1.2. Расчет теплового взаимодействия потока нефти с немерзлыми породами
1.3. Расчет теплового взаимодействия потока нефти в скважине с многолетнемерзлыми породами
1.4. Анализ чувствительности модели к параметрам расчет
1.5 Заключение
Глава 2 Постановка и решение сопряженной задачи теплообмена действующей скважины с горными породами, включая и многолетнемерзлые
2.1. Постановка задачи теплообмена действующей скважины с горными породами, включая и многолетнемерзлые
2.2. Условие теплообмена на границе скважины с горными породами
2.3. Решение задачи теплообмена скважины с горными породами, включая многолетнемерзлые
2.4. Аппроксимация системы уравнений
2.5. Аппроксимация граничных условий
2.6 Заключение
Глава 3 Постановка практических задач
3.1. Образование многолетнемерзлых пород
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Решение задачи теплообмена горных пород с приповерхностными слоями атмосферы отрицательной температуры
3.2. Учет конвекции в межтрубном пространстве
3.3. Влияние динамического уровня скважины на теплообмен с окружающей средой
3.4. Расчет времени обратного промерзания
3.5. Расчет температуры газа и радиуса оттаивания газовой скважины
3.6. Расчет температуры воды и радиуса оттаивания водонагнетателыюй скважины
3.7. Двумерная модель температурного взаимодействия двух скважин
3.7.1. Постановка з адачи
3.7.2. Метод расчета температурного поля двух скважин в плане
3.8 Заключение
Глава 4 Сравнение математической модели теплообмена скважины и горных пород с существующими решениями
4.1. Проверка численного решения путем сравнения его с аналитическим решением задачи Стефана
4.2. Сравнение результатов расчета с существующими в литературе решениями
4.3. Сравнение численной и аналитической моделей
4.4. Сравнение результатов численного расчета с результатами опытнопромыслового эксперимента
4.5 Заключение
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1. Результаты расчетов по месторождениям.
П. 1.1. Расчет расстояния от разбивочной оси (устьев скважин) до эстакады с учетом возможного оттаивания горных пород вокруг
скважины на Средне-Хулымском месторождении
П. 1.2. Расчет безопасного расстояния между скважинами с учетом возможного оттаивания горных пород вокруг них на Ярейюйском
месторождении
П. 1.3. Расчет устьевых температур , и радиусов оттаивания скважин на
Южно-Хулымском месторождении
П. 1.4. Расчет устьевой температуры скважин и радиусов оттаивания на
Куюмбинском месторождении
Приложение 2.
П.2.1 Интерфейс программы
П.2.2. Промысловые данные

//=400 м - толщина вечной мерзлоты, а=0.0365 м - радиус НКТ, »„=0.0730 м -радиус ЭК, /,=0.23 Вт/(м-К) - теплопроводность газа в пространстве между НКТ и ЭК, ср=2090 Дж/(кг К) - удельная теплоемкость нефти, /=0.0 -обводненность, й=0.6 кг/сек - расход жидкости в скважине, Д=50 0 С -температура продуктивного пласта, Ту=0 0 С - температура вечной мерзлоты. Результаты расчета представлены на рисунке 1.2 и рисунке 1.3.
Ряд 1 - радиус оттаивания через 1 год, ряд 2 - радиус оттаивания через 5 лет, ряд 3 - радиус оттаивания через 10 лет, ряд 4 - радиус оттаивания через 15 лет, ряд 5 - радиус оттаивания через 20 лет эксплуатации, г - радиус оттаивания вокруг скважины, ъ - глубина.