Повышение энергетической эффективности теплотехнологических систем предприятий нефтяной промышленности

• Автор: Марфин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения и сокращения

Введение.

Глава 1. Анализ путей совершенствования устройств,

предназначенных для осуществления энергосберегающей

технологии воздействия на пласт .

1.1. Анализ состояния и тенденции развития комплексов технологического оборудования .

1.2. Классификация устройств генерации упругих волн.

1.3. Критерии эффективности оборудования и конструктивные ограничения его параметров

1.4. Струйный излучатель упругих волн на основе

резонатора Гельмгольца

Выводы .
Глава 2. Экспериментальное исследование процесса преобразования энергии
2.1. Разработка экспериментального образца излучателя
упругих волн
2.2. Технология проведения экспериментальных исследований .
2.2.1. О выборе экспериментальных установок
2.2.2. Методики экспериментального исследования параметров генерируемых колебаний и определения технологической эффективности оборудования
2.3. Анализ результатов экспериментального исследования.
2.3.1. Динамические характеристики излучателя
2.3.2. Частотные характеристики излучателя.
Выводы
Глава 3. Моделирование процесса генерации колебаний
3.1. Исследование течения жидкости по тракту излучателя
3.2. Резонансные характеристики излучателя.
3.3. Математическая модель процесса генерации колебаний
3.4. Сопоставление результатов.
3.5. Оценка коэффициента полезного действия излучателя
Выводы
Глава 4. Промысловые испытания
4.1. Схема проведения эксперимента
4.2. Результаты испытаний
Выводы .
Глава 5. Рекомендации по выбору параметров излучателя .
5.1. Определение оптимальных конструктивных характеристик
тракта излучателя
5.2. Оценка техникоэкономической эффективности
применения излучателя.
Выводы
Заключение.
Библиографический список .
Приложение.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
с0 скорость звука, мс
А внутренний диаметр резонансной камеры, м с1 диаметр струи, м
с1 диаметр проходного сечения входного сопла, м
2 диаметр проходного сечения выходного сопла, м
частота колебаний давления, Гц
Уо частота собственных колебаний резонатора, Гц
Ьк длина резонансной камеры, м
1 длина проточной части входного сопла, м
2 длина проточной части выходного сопла, м
М 7, число Маха
А номер моды целое число 1 р амплитуда колебаний давления, Па
Ро среднее давление на выходе излучателя, Па
С объемный расход жидкости, м сут
добротность излучателя
и 2 скоростной напор струи, кгмс
Не число Рейнольдса с й в качестве характерного размера 1 число Струхаля с с1 в качестве характерного размера
время, с
и скорость струи, мс
ис конвективная скорость перемещения вихрей, мс
V объем резонансной камеры, м3 х расстояние, м
X длина волны, м р. коэффициент расхода
V кинематическая вязкость р плотность, кгм3.
ВВЕДЕНИЕ
Диссертационная работа посвящена решению задачи повышения энергетической эффективности теплотехнологических систем предприятий нефтяной промышленности за счет использования технологии и средств комбинированного воздействия на продуктивный пласт.
Актуальность


Пятая глава посвящена определению оптимальных конструктивных параметров излучателя и оценке эффективности его работы. Представлен разработанный алгоритм выбора основных геометрических параметров устройства применительно к заданному режиму его работы. Результаты экспериментального исследования динамических характеристик излучателя упругих волн в потоках несжимаемой жидкости. Установленная зависимость числа Струхаля от геометрических характеристик резонансной камеры. Выявленный механизм процесса возбуждения колебаний давления. Математическая модель процесса возбуждения колебаний давления в потоке несжимаемой жидкости излучателем на основе резонатора Гельмгольца. Методика определения оптимальных параметрических и геометрических характеристик излучателя с учетом условий его эксплуатации. Автором опубликовано научных трудов. Основные результаты диссертации опубликованы в работах [9-, , -, , 8, 9], в том числе в центральных изданиях [, ] и в трудах международных и всероссийских симпозиумов и конференций. Личный вклад автора в работу: автор участвовал в разработке экспериментальных стендов и проведении исследований излучателей, им обобщены полученные результаты, разработаны математическая модель процесса генерации колебаний давления и алгоритм определения оптимальных геометрических характеристик и параметров устройства. Работа выполнена в Исследовательском центре проблем энергетики Казанского научного центра РАН в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на - годы (работа №. Российского фонда фундаментальных исследований (№№3, 9, 6 «офи_а») и грантов Президента РФ по поддержке ведущих научных школ (№№НШ-68, . Программы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы по Республике Татарстан на год» (работы №№ А. А.6. Территориальной программы геологического изучения недр по Республике Татарстан на и год (работы №№А. Соискатель считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность коллегам по лаборатории «Основ энергоэффективных технологий восполнения природных топлив», с которыми он работал над решением рассматриваемых проблем - Э. А.Буторину, Л. И.Самбуровой, Л. Н.Секачеву, Р. Б.Шаихову, а также Ю. Ф.Гортышову, Ф. С.Занько, Ю. А.Кирсанову, С. А.Лившицу, Н. И.Михееву, В. М.Молочникову, Ю. Г.Назмееву, М. Н.Овчинникову, Э. Я.Ходыревой, Э. В.Н. Шлянникову оказавшим помощь при решении рассмотренных задач. Отдельную благодарность автор выражает разработчикам программного комплекса Р1оуУ1бюп ООО «Тесис» и лично В. В.Шмелеву. В.Е. Алемасова и выражает ему признательность за всестороннюю поддержку исследований по теме диссертаций. Особую признательность автор выражает неизменному на протяжении всего своего творческого пути учителю -Я. И.Кравцову. ГЛАВА 1. Если у общества появляется техническая потребность, то она продвигает науку вперед больше, чем десяток университетов». Проблема энергосбережения возникла раньше, чем человек разжег первый костер: она сопутствует ему с тех пор, как условия обитания человека стали отличаться от оптимальных условий его жизнедеятельности. С развитием общества менялись мотивация, пути и критерии ее решения. Энергетический кризис -х годов -го столетия стал поворотной вехой в стратегии развития энергетики: к этому времени масштабы потребления энергетических ресурсов стали соизмеримы с разведанными запасами их на Земле. Энергосбережение приобретает основополагающее значение в развитии общества. Особенность современного подхода в решении проблемы, состоит не только в создании экономичных систем генерации энергии и экономном ее расходовании, но и в том, что проявилась острая необходимость более полного и эффективного освоения располагаемых энергетических ресурсов, с одной стороны, и совершенствовании технологий в наиболее энергоемких отраслях промышленности - с другой. Современное срстояние в области методов воздействия на продуктивный пласт обусловлен новым качеством располагаемых запасов нефти и, прежде всего тем, что превалирующая доля их - трудноизвлекаемые запасы.