Расчёт технологических показателей при закачке в пласт пара

РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ЗАКАЧКЕ В ПЛАСТ ПАРА

1. Радиус паровой зоны

Рассмотрим нагнетание сухого насыщенного пара (с постоянным массовым расходом) в единичную скважину. Принимаем, что давление в зоне пара постоянно и равно расчетному (за величину этого давления можно принять, например, среднее его значение на границах зоны). Потерями тепла через кровлю и подошву пласта пренебрегаем.

При указанных условиях вся скрытая теплота парообразования будет расходоваться на образование зоны пара, т.е. [pic 1] откуда радиус паровой зоны:

[pic 2]

где qn - массовый расход нагнетаемого пара, кг/ч;

t - время нагнетания пара, ч;

cr - скрытая теплота парообразования, Дж/кг;

h - толщина пласта, м;

с1 - объемное теплосодержание пласта в паровой зоне, Дж/м3.[pic 3]

Поскольку в образовании паровой зоны участвует только скрытая теплота парообразования cr, то удельное теплосодержание пласта в этой зоне можно вычислить по формуле:

[pic 4]

где pr - плотность пара, кг/м3;

сск - удельная теплоемкость скелета пласта, кДж/кгоС;

рск - плотность скелета пласта, кг/м3;

ΔTп=Тп-То

Тп - температура пара на забое скважины;

То - начальная температура пласта, оС;

m - пористость пласта.

[pic 5]

1. Площадь паровой зоны и тепловая эффективность процесса

Расчет        площади        паровой        зоны        выполняется        согласно        математической модели Маркса-Лангенхейма.

В математической модели Маркса-Лангенхейма, как и в модели Х.А. Ловерье, учитывается только конвективный перенос тепла в пласте нагнетаемым теплоносителем и потери тепла в кровлю и подошву за счет теплопроводности в вертикальном направлении. Теплофизические свойства рассматриваемой системы (пласт, окружающие породы и нагнетаемый рабочий агент) принимаются независящими от температуры и давления. Расход теплоносителя и его температура принимаются также неизменными. Поскольку в математической модели Маркса-Лангенхейма предусматривается применять в качестве теплоносителя водяной пар, то температура нагретой части пласта принимается неизменной и равной температуре нагнетаемого теплоносителя на забое скважины.

Площадь паровой зоны:

[pic 6]

где Но – темпо ввода тепла в пласт, кДж/час

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

an – коэффициент температуропроводности, м2/час. Остальные обозначения прежние.

Тепловая эффективность процесса или коэффициент теплоиспользования:

[pic 10]

Расчет площади паровой зоны и тепловой эффективности процесса по формулам Маркса-Лангенхейма.

Исходные данные

[pic 11]