Баротермический эффект в газовых пластах

• Автор: Миколайчук, Николай Петрович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Стерлитамак
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. Особенности температурных полей и теплофизических процессов при фильтрации газожидкостной смеси в песчаных
ПЛАСТАХ

1.1. Описание условий и геометрия задачи.

1.2. Основные термогидродинамические уравнения при фильтрации газа.

1.2.1. Уравнение энергии.

1.2.2. Уравнения неразрывности.

1.2.3. Уравнения состояния реальных газов и жидкости.

1.2.4. Уравнение Клапейрона Клаузиуса

1.2.5. Уравнение импульсов.
1.3. Выводы
ГЛАВА 2. Постановка основных задач фильтрации газожидкостной смеси. Применение асимптотического метода
2.1. Модель газоносного пласта.
2.2. Математическая постановка задачи
2.3. Разложение по асимптотическому параметру. Нулевое приближение
2.4. Предельный случай нулевого приближения
2.5. Постановка задачи в первом приближении
2.6. Вывод дополнительного условия для первого и более высоких приближений
2.7. Другой способ обезразмеривания
2.8. Выводы
ГЛАВА 3. Температурное поле в пласте при фильтрации реального газа без учета теплообмена с окружающей средой. Предельный случай нулевого приближения
3.1. Приближение стационарного поля давлений
3.2 Автомодельное решение нелинейной задачи о температурном поле при плоскорадиальной фильтрации.
3.3. Квазистационарное температурное поле при фильтрации газа в пласте.
3.4. Расчеты физических параметров при фильтрации газожидкостной смеси с учетом растворимости
3.4.1. Эффективная скорость конвективного переноса тепла.
3.4.2. Эффективные значения коэффициента Джоуля Томсона и адиабатического коэффициента
3.4.3. Решение гидродинамической задачи и построение зависимостей для эффективных коэффициентов.
3.4.4. Выражения для эффективного коэффициента ДжоуляТомсона, эффективного адиабатического коэффициента, скорости конвективного переноса тепла и объемной теплоемкости при фильтрации газированной жидкости.
3.4.5. Кажущийся коэффициент Джоуля Томсона.
3.4.6. Выводы.
ГЛАВА 4. Температурная задача о фильтрации газожидкостной
СМЕСИ С УЧЕТОМ ТЕПЛООБМЕНА С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ.
4.1. Решение задачи в нулевом приближении
4.2. Решение задачи в первом приближении.
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В третьей главе исследуется температурное поле в пласте при фильтрации однокомпонентного реального газа без учета теплообмена с окружающей средой. Полученные кривые позволяют определить зависимость радиуса зоны возмущения от времени, если определить пороговую величину температуры как разрешающую способность термометра (примерно 0. К). На основе квазистационарного метода или приближения последовательной смены стационарных состояний получены расчетные формулы для температуры в газовом пласте. Произведено сравнение автомодельного и квазистационарного методов оценки распределения температуры в газовом пласте. Рассмотрено квазистационарное поля давлений в пласте. Получено автомодельное решение нелинейной задачи о температурном поле при плоскорадиальной фильтрации. Проведен анализ термодинамических процессов при фильтрации газожидкостной смеси со значительным содержанием жидкой фазы, когда существенен вклад фазовых переходов вследствие растворения газовой фазы в жидкой. В четвертой главе представлено решение гидродинамической задачи о фильтрации газожидкостной смеси через пористую среду в нулевом и первом приближениях. Проведены расчеты и построены графики распределения температуры в первом приближении. Расчёты позволяют оценить вертикальные размеры зоны, в которой наблюдаются температурные изменения, обусловленные баротермическим эффектом. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на: Всероссийской научной конференции «Физика конденсированного состояния» (г. Стерлитамак, г. Международной научной конференции «Спектральная теория дифференциальных операторов и смежные вопросы» (г. Стерлитамак, г. Международной научной конференции «Химия и химические технологии - настоящее и будущее» (г. Международной научной конференции по математическому моделированию (г. Херсон, г. Международной научной конференции «Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы» (г. Стерлитамак, г. Всероссийской научной конференции «Современные проблемы физики и математики» (г. Стерлитамак, г. БГУ и лаборатории математической химии Института нефтехимии и катализа УНЦ РАН (научный руководитель - доктор физ. С.И. СГПИ (научные руководители - доктор физ. К.Б. Сабитов и доктор физ. И.А. СГПИ (научный руководитель - чл. АН РБ, доктор физ. В.Ш. СГПИ (научный руководитель - доктор тех. А.И. Филиппов). Публикации. Филиппов А. И., Девяткин Е. М., Миколайчук Н. П., Филиппов С. А. Расчеты эффективного и кажущегося коэффициентов Джоуля-Томсона при фильтрации газированной жидкости // Инженерно-физический журнал. Т. . С. -. Миколайчук Н. П., Халимов Л. Сб. Отв. К.А. Сабитов // Всероссийс. Стерлитамак: Стерлитамакская гос. Т. 2. С. -. Миколайчук Н. П., Девяткин Е. М., Кильсимбаев М. А. Температурное поле при фильтрации реального газа // Спектральная теория дифференциальных операторов и родственные проблемы: Сб. Отв. К.А. Сабитов // Междунар. Стерлитамак: Стер-литамакский гос. Т. 3. С. 3-0. Филиппов А. И., Девяткин Е. М., Миколайчук Н. П. К теории баротермического эффекта в газах // Математические модели в образовании, науке и промышленности: Сб. Отв. А.Н. Хомченко // VI Междунар. Херсон - Санкт-Петербург: Изд-во междунар. С. 5-1. Миколайчук Н. П., Привалов В. Ф. Стационарное струйное течение жидкости в потоке другой жидкости / Дифференциальные уравнения и их приложения в физике: Сб. Отв. К.А. Сабитов - Стерлитамак: Стерлитамакский гос. С. -. Гудкова О. С., Миколайчук Н. П. Динамика водо-паро-газовых струй в атмосфере / Спектральная теория дифференциальных операторов и смежные вопросы: Сб. Отв. К.А. Сабитов // Междунар. Стерлитамак: Стерлитамакский гос. Ч. 2. С. -. Миколайчук Н. П., Привалов В. Ф. Задача об истечении газовой струи из трубы при учете сил плавучести / Спектральная теория дифференциальных операторов и смежные вопросы: Сб. Отв. К.А. Сабитов // Междунар. Стерлитамак: Стерлитамакский гос. Ч. 2. С. -. В работах [1]-[4] постановка задачи принадлежит профессору А. И. Филиппову, в работах [5] - [7] - профессору В. Ш. Шагапову. В остальном вклад авторов равнозначный.