1275
.pdfЗ а д а ч а 4.14. Скважина, как и в предыдущей задаче, экс плуатирует подгазовую нефтяную залежь, подстилаемую водой. Параметры пласта, насыщающих его нефти, газа и воды, а также
скважины |
и системы |
разработки |
следующие: |
hK = 20 |
м; Ayj = |
|||||
= 7,5• 103 |
Н/м3; |
AY2 = 1 ,8 - |
1 0 |
3 |
Н / м 3 ; |
|х„ = |
1,5-10_3 |
Па-с; |
k = |
|
- -- 0,8-10-12 м2; |
гк = |
400 м; |
гс |
= |
0,1 |
м. |
|
дебит |
сква |
|
Задан |
предельный |
начальный |
безгазово-безводный |
|||||||
жины, равный qK = 8,6 |
м3/сут. |
Требуется определить интервал перфорации в скважине hc. |
|
О т в е т : hc = 13,7 |
м. |
6 Заказ № 1934
Глава 5
ТЕПЛОВЫЕ МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
§ 1. |
Р А С Ч Е Т Т Е М П Е Р А Т У Р Н О Г О П О Л Я П Л А С Т А |
П Р И |
Н А Г Н Е Т А Н И И В Н Е Г О Т Е П Л О Н О С И Т Е Л Я |
Проектирование разработки нефтяных месторождений при ис пользовании тепловых методов связано с расчетом динамики про грева пластов. В задаче 5.1 рассчитывается температура на забое нагнетательной скважины при закачке в пласт горячей воды. За дачи 5.2—5.4 — варианты задачи 5.1. Расчет температурного поля пласта при нагнетании горячей воды приведен в задаче 5.5. Ва рианты задачи 5.5 — задачи 5.6—5.8. Степень сухости пара на за бое нагнетательной скважины определяется в задаче 5.9, вариант которой — задача 5.10. Метод расчета динамики прогрева пласта при нагнетании в него водяного пара приведен в задаче 5.11. В за
дачах 5.12—5.15 даны возможные варианты задачи 5.11. |
|
теп |
||||
v/ З а д а ч а |
5.1. В нагнетательную скважину закачивается |
|||||
лоноситель — горячая |
вода. Глубина скважины |
Н = |
1300 м; |
гео |
||
термический |
градиент |
Гт= 0,01 °С; диаметр |
скважины |
|
dc = |
|
= ОД68 м; расход закачиваемой в пласт воды |
qB = |
500 |
м3/сут; |
|||
температура |
воды на устье Т у = 180 °С. Теплопроводность |
окру |
||||
жающих скважину пород ХоП= 2,33 Вт/(м - К); температуропро водность пород XQ0 = 8,55-10~7 м2/с; плотность воды рв= 103 кг/м3; теплоемкость воды св = 4,2 кДж/(кг-К).
На некоторой глубине под землей имеется некоторый слой по род, называемый нейтральным, в котором температура не зависит от климатических условий на поверхности. Температура нейтраль ного слоя 0О= 10 СС. Требуется определить температуру Т 3 на забое нагнетательной скважины через один год после начала за
качки в пласт горячей воды. |
|
||
Р е ш е н и е . |
Температуру воды на забое скважины определяем |
||
по формуле А. Ю. Намнота: |
|
||
Г, = 9„- -ji(p cH_ l ) + ( r y- e ,+ - ^ ) e x p ( - p 0H), |
(5.1) |
||
где |
|
|
|
а _ |
2лАоП |
|
|
РО |
I |
\ еп *Аг(0 |
|
|
фвСврв In |
— |
|
г(0 = 21 W -
Прн выводе формулы (5.1) предполагалось, что теплопровод ность окружающих пород в направлении, перпендикулярном к оси
162
скважины, равна реальной, а в направлении, параллельном ее оси,— нулю.
Подставив исходные данные, получим
г(0 = 2]/8,55-10-7-3,15-107 = 10,4 м;
Р о |
2-3,14-2,33-10~3 |
1,25-Ю-4 — ; |
|
5 ,7 9 -1 0 -М ,2-1000 In 210,4 |
|
м |
|
|
0,168 |
|
|
Т3 = ЮН------— — (1,25-Ю-4 -1300— 1) + (180— 10 х |
|||
|
1,25-Ю -4 |
|
|
X — 0,01 |
, ^ехр(1 —■25-Ю~М300) = 155,5 °С. |
||
1,25-Ю -4 / |
|
|
|
З а д а ч а |
5.2. Рассчитать температуру |
Т3 на забое нагнета |
|
тельной скважины через 3 года после начала нагнетания горячей
воды. |
|
скважины |
Н = 1000 |
м; |
диаметр |
скважины |
dc = |
|||||
Глубина |
||||||||||||
= 0,168 |
м; |
температура нейтрального слоя 0О= |
10 °С; |
геотерми |
||||||||
ческий |
градиент |
Гт= |
0,02 °С/м; |
температура |
горячей |
воды на |
||||||
устье нагнетательной |
скважины |
Ту = 150 °С; |
темп |
нагнетания |
||||||||
горячей |
воды |
в |
скважину qB = 200 м3/сут; |
плотность |
воды рв = |
|||||||
= 1000 |
кг/м3; |
теплоемкость воды св = 4,2 |
кДж/(кг-К); |
тепло |
||||||||
проводность |
окружающих скважину |
пород |
Хоп = 1,75 |
Вт/(м-К); |
||||||||
температуропроводность окружающих пород хоп = 1,239-10_6 мч/с.
О т в е т : |
Т3 = |
126 °С. |
З а д а ч а |
5.3. |
Найти минимальную температуру Т0 нагнетае |
мой горячей воды, если известно, что через 1 год на забое нагнета
тельной скважины она должна быть не меньше 80 °С. |
dc = |
||||||||
Глубина |
скважины |
Н = 1500 |
м; |
диаметр |
скважины |
||||
= 0,168 м; температура нейтрального |
слоя 0О= 5 °С, геотерми |
||||||||
ческий |
градиент |
Гт= |
0,03 °С/м; |
приемистость |
скважины |
qB = |
|||
= 400 м3/сут, плотность воды рв = |
1000 .кг/м3; теплоемкость воды |
||||||||
св = 4,2 |
кДж/(кг-К); |
теплопроводность окружающих скважину |
|||||||
пород Хоп = |
1,75 Вт/(м-К); температуропроводность окружающих |
||||||||
скважину пород |
хоп = |
1,239-10-6 |
м2/с. |
|
|
|
|||
О т в е т : |
Т 0 = |
91,3 °С. |
|
|
|
а п при |
|||
З а д а ч а |
5.4. |
Вычислить относительные теплопотери |
|||||||
движении горячей воды по стволу нагнетательной скважины че рез 1 год после начала закачки.
Глубина скважины Н = 800 м; диаметр скважины dc = 0,168 м;
температура |
нейтрального |
слоя 0О= |
5 °С; геотермический |
гра |
||
диент Гт= |
0,02 °С/м; темп нагнетания воды |
в скважину |
qB = |
|||
= 500 м3/сут; плотность нагнетаемой воды рв = |
1100 кг/м3; тепло |
|||||
емкость нагнетаемой воды св = |
4,2 кДж/(кг-К); теплопроводность |
|||||
окружающих |
скважину пород |
Хоп = 3,3 Вт/(м-К); температуро |
||||
проводность |
окружающих |
скважину |
пород |
хоп = 8-10-7 |
м2/с; |
|
температура |
нагнетаемой |
воды |
на устье скважины Ту = 200 °С. |
|||
6* |
163 |
Под относительными теплопотерями понимается отношение темпа теплопотерь к скорости ввода тепла в скважину. Темп теплопотерь определяют по разнице температур на устье и забое нагне тательной скважины.
О т в е т |
ап = 8,9°/о. |
|
З а д а ч а |
5.5. В нефтяной пласт с целью вытеснения из него |
|
нефти закачивается горячая вода. Темп нагнетания |
горячей воды |
|
в скважину |
qB = 500 м3/сут; толщина пласта h = |
15 м; коэффи |
циент охвата пласта по толщине т)2 = 0,7; температура горячей
воды на забое нагнетательной скважины |
Т3 = |
200 °С; начальная |
||||||||||||
пластовая |
температура |
Т 0 = |
20 °С; |
теплоемкость пласта и |
окру |
|||||||||
жающих его |
пород |
спл = |
соп = 1 |
кДж/(кг-К); |
теплоемкость за |
|||||||||
качиваемой |
воды |
св = |
4,2 кДж/(кг- К); |
плотность |
закачиваемой |
|||||||||
воды |
рв = |
1000 кг/м3; |
теплопроводность |
пласта и |
окружающих |
|||||||||
его |
пород |
А,пл = |
Хоп = 1,16 |
Вт/(м-К); |
температуропроводность |
|||||||||
пласта и окружающих |
его |
пород |
хпл = |
хоп = |
1 10_6 м2/с; |
плот |
||||||||
ность пласта и окружающих его пород |
рпл = |
роп = 2500 |
кг/м3; |
|||||||||||
радиус нагнетательной скважины гс = 0,084 м. |
|
|
|
|||||||||||
Требуется определить количество накопленного в пласте тепла |
||||||||||||||
через |
5 лет |
после |
начала нагнетания в него горячей воды. |
|
||||||||||
Р е ш е н и е . |
Распределение температуры в пласте определяю |
|||||||||||||
по формуле |
Ловерье |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
{ , ) |
' |
0 |
— erfc (дс) л (т |
£), |
|
|
|
|
(5-2) |
||||
|
* В -- |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.3) |
|
2 |
л |
|
‘"’ Р™ |
(т |
1) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
V |
сопРоп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
£ |
4лА»оп^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5-4) |
||
|
Qв/Щг^вРв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
^ _ |
4А,ПЛt |
|
# |
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.5) |
||
|
~ |
„ |
|,2„2 |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
сплРплл2т12 |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Т (г, t) — температура пласта на расстоянии от нагнетательной скважины г через время t после начала закачки горячей воды, °С.
erfc (дс) = 1 —erf (дс),
где erf (х) — стандартное обозначение интеграла вероятности оши бок; г) (т—|) — единичная функция, которая принимает следующие значения:
Л (т — £) = |
1 |
при |
т — Е >0; |
|
Л(т— 1) = |
0 |
при |
т— £ < 0. |
(5.6) |
При выводе формулы (5.2) были сделаны следующие допуще ния:
164
а) теплопроводность пласта по простиранию равна реальной
теплопроводности пород, |
а перпендикулярно |
к напластованию — |
|
бесконечности; |
окружающих продуктивный |
пласт пород |
|
б) теплопроводность |
|||
в вертикальном направлении равна реальной, а в |
горизонталь |
||
ном — нулю. |
|
на котором темпера |
|
Из формулы (5.6) следует, что расстояние, |
|||
тура отличается от начальной пластовой, определяется исходя из
следующего |
соотношения: |
|
Т = £ |
|
|
или |
|
АиКопгг |
4^пл^ |
|
|
СплРпл^ ^2 |
^вМг^Рв |
|
Так как |
по условиям задачи Хпл = Хоп, то |
|
гпр — ОвсвРвС Л'СПлРпл/1’П2
где гпр — расстояние от нагнетательной скважины, в пределах Которого температура отличается от начальной пластовой, м; — время, прошедшее после начала нагнетания горячей воды в сква-
ину, с.
5,787-10 -3-4,2- 1000-1,5768- 108 = 215,6 м. 3,14-1-2500-15-0,7
Определим количество накопленного в пласте тепла на расстоя
нии г = |
20 м: |
|
|
|
т = |
4 -1,16 - Ю- 3 -1,5768-10® |
= 2,654; |
||
|
1 - 2500 ■(15)2 - (0,7)2 |
|
|
|
£=■ |
4- 3,14-1,16- 1 0 -3- (20) |
= 0,0228. |
||
5,787-Ю -3- 15-0,7-4,2 |
- 1000 |
|||
|
||||
Так как теплоемкость и плотность пласта равны теплоемкости и плотности окружающих пород, то из (5.3) следует
X = |
|
|
|
2 1 / т - | |
|
|
|
Тогда |
0,0288 |
|
|
х — - |
= 7,028-10- з . |
|
|
2 1/2,654 — 0,0228 |
|
|
|
Т {г = 20 м) = Т0+ (Тв— Г0) erfс {х) = 20 + (200—20) erfс х |
|||
х (7,028-10-3) = 20+ 180-0,992= 198,6 |
°С. |
||
Средняя температура Тср в зоне при |
гс < г < 20 м составит |
||
Гер— Т в+ т (г = 20 м) |
» |
|
|
|
2 |
|
|
ср (20) = |
200 + 1981б_= |
199,3 сС. |
|
|
2 |
|
|
165
Тогда количество тепла, накопленного в зоне при гс < г < 20 м,
QT = {г |
^ с ) |
2 \ Т с р (20) Т о] сплрпл; |
QT= [(20)2— (0,084)2] 15-0,7 (199,3— 20)-1 -2500 = 1,88-109 кДж.
Используя подобную методику расчетов, можно определить количество тепла, накопленного в каждой зоне пласта. Так, на пример, для следующей зоны с Аг = 20 м количество накоплен ного тепла составит
/■* = /1 + Дг; /'2 = 20 + 20 = 40 м;
I = 5,7089 • 10-5 (г2)2 = 5,7089 • 10~5 • (40)2 = 0,09134;
X = |
0,09134 |
= 0,02853; |
|
21/2,654— 0,09134 |
|||
|
|
1 (г = 40 м) = 20 + 180 erfc (0,02853) = 2 0 + 180-0,9678 = 194,2 °С;
198,6 + 194,2 _= 196 4 оС
тср (40) =
2
QT= (г£—г?) [Гер (40) —То] 2,625• 104 = (402 —202) (196,4— 20)Х
х 2,625-104 = 5,56-Ю9 кДж.
Остальные результаты расчетов сведены в табл. 39.
Таблица 39 |
|
|
|
м |
6 |
|
т, °С |
20 |
0,0228 |
0,007028 |
198,6 |
40 |
0,09134 |
0,02853 |
194,2 |
60 |
0,2055 |
0,04196 |
191,5 |
80 |
0,365 |
0,1206 |
175,6 |
100 |
0,5709 |
0,1978 |
160,3 |
120 |
0,8221 |
0,3038 |
134,6 |
140 |
0,1189 |
0,4515 |
114,2 |
160 |
1,4615 |
0,6692 |
81,9 |
180 |
1,8492 |
1,0313 |
46,1 |
200 |
2,2836 |
1,8761 |
34,4 |
215,6 |
2,654 |
|
20,0 |
•о |
О |
п |
|
199,3
196,4
192,8
183,6
168,0
147,5
124,4
98,1
64,0
40,2
27,2
QT, 10» кДж
1,88
5,56
9,07
12,02
13,99
14,73
14,25
12,3
7,85
4,03
1,23
2 |
9,691-Ю10 |
Таким образом, в пласте будет накоплено 9,691 • 1010 кДж тепла. Следует отметить, что фактическое количество накопленного тепла в продуктивном пласте будет больше, чем рассчитанное по приве денной выше методике, так как часть тепла, уходящего из охва ченной части пласта, попадает в те пропластки, которые не охва-
166
чены процессом. Такой прогрев пласта способствует увеличению его нефтеотдачи.
З а д а ч а 5.6. Рассчитать температуру Т пласта на расстоя- ^'нии 50,8 м от нагнетательной скважины через 281 день после на
чала закачки горячей воды.
Темп нагнетания горячей воды qB = 400 м3/сут; температура горячей воды на забое нагнетательной скважины Т3 = 200 °С; плотность закачиваемой воды рв = 1000 кг/м3; теплоемкость за качиваемой воды св = 4,2 кДж/(кг-К); толщина пласта h = 10 м; коэффициент охвата пласта по толщине т]2 = 0,9; начальная пла
стовая температура |
Т 0 = 20 °С; |
плотность пласта |
и окружающих |
||
его пород рпл = роп = 2600 кг/м3; теплоемкость |
|
|пласта и окру |
|||
жающих его пород |
спл = соп = |
1,1 кДж/(кг-К); |
теплопроводность |
||
пласта и окружающих его пород Япл = Хоп = 2,4 |
Вт/(м-К). |
||||
О т в е т : |
Г = |
142,7 °С. |
относительные |
потери тепла ап |
|
З а д а ч а |
5.7. |
Определить |
|||
при движении горячей воды по пласту через 20 лет после начала закачки.
Темп нагнетания |
воды |
qB = 1000 м3/сут; |
температура воды |
||||||
Т в = 200 °С; плотность закачиваемой воды |
рв = |
1000 кг/м3; тепло |
|||||||
емкость воды св = 4,2 |
кДж/(кг-К); |
толщина |
пласта h = 20 м; |
||||||
коэффициент охвата пласта по толщине г| 2 = |
0,8; плотность пласта |
||||||||
и окружающих его |
пород |
рпл = Роп |
= 2600 |
кг/м3; |
теплоемкость |
||||
пласта и окружающих |
его |
пород |
спл = |
соп = 1,1 |
кДж/(кг-К); |
||||
теплопроводность |
пласта |
и |
окружающих |
его |
пород |
Я,пл = Хоп = |
|||
= 2,4 Вт/(м-К); |
начальная |
пластовая температура |
7,0 = 20°С. |
||||||
В этой задаче под относительными теплопотерями понимается отношение количества тепла, ушедшего в окружающие пласт по роды, к суммарному количеству тепла, поступившего в пласт за
весь срок осуществления |
процесса. |
||
О т в е т : |
ап = |
70 %. |
время t, через которое температура |
З а д а ч а |
5.8. |
Найти |
|
пласта при закачке горячей воды достигнет 133,5 °С на расстоянии 58,76 м от нагнетательной скважины.
Темп нагнетания горячей воды qB = 400 м3/сут; температура горячей воды на забое нагнетательной скважины Т3 = 200 °С; ^плотность закачиваемой воды рв = 1000 кг/м3; теплоемкость за качиваемой воды св = 4,2 кДж/(кг-К); толщина пласта h = 10 м; коэффициент охвата пласта по толщине г|2 = 0,9; начальная пла
стовая температура Т 0 = 30,0 °С; |
плотность пласта |
и окружаю |
||||||||
щих его пород Рпл = |
Роп = 2600 кг/м3; теплоемкость пласта и ок |
|||||||||
ружающих |
его |
пород |
спл = |
соп = |
1,1 |
кДж/(кг-К); |
теплопровод |
|||
ность пласта и окружающих его пород |
Хпл = ^оп = |
2,4 Вт/(м- К). |
||||||||
О т в е т : |
t = 375 сут. |
|
|
|
|
|
|
|||
З а д а ч а 5.9. С целью повышения нефтеотдачи пласта в нагне |
||||||||||
тательную скважину закачивается |
пар. |
|
|
dc = |
0,143 м; |
|||||
Глубина скважины Н = 250 м; диаметр скважины |
||||||||||
темп |
нагнетания |
пара |
qn = |
500 т/сут; |
степень |
сухости |
пара на |
|||
устье |
Ху = |
0,8; |
температура |
пара |
Тп = 250 °С; |
средняя |
началь- |
|||
167
ная температура в скважине Тср = 15 °С; скрытая теплота паро образования гп = 1750 кДж/кг; теплопроводность окружающих скважину пород А,оп = 8,1 Вт/(м-К); температуропроводность окружающих скважину пород хоп = 2,89-10~6 м2/с. Требуется определить степень сухости пара на забое нагнетательной скважины через 1 год после начала закачки.
Р е ш е н и е . Степень сухости пара на забое нагнетательных скважин можно вычислить, используя следующую зависимость:
Х3 = ХУ |
2пХопАТ'пН |
|
(5-7) |
, d(t) |
|
||
|
<7^ In— |
|
|
где |
|
|
|
d(0 = 4]/>W"; |
|
|
|
АТП= Тп |
Тс’,р |
|
|
Х 3 — степень |
сухости пара на |
забое |
нагнетательной скважины |
через время |
t. |
|
|
Тогда |
|
|
|
ATn = 250— 15 = 235 °С; |
|
|
|
d(t) = 4 V 2,89-10-6-3,154-107 |
=38,2 |
м. |
|
Подставив в формулу (5.7) соответствующие значения, получим
2-3,14-8,1 10~3-235-250 = „ ,8 _ 0>0528 = 0,747
Х з = 0 ,8 |
4 |
38 |
|
5,787-1750 In |
|
0,143 |
|
З а д а ч а 5.10. Вычислить |
относительные потери тепла ап |
в стволе нагнетательной скважины через 1 год после начала закачки
пара в |
пласт. |
qn = |
432 |
т/сут; |
температура |
|
Темп |
нагнетания пара в пласт |
|||||
пара на |
устье нагнетательной скважины Ту = |
280 °С; |
степень су |
|||
хости пара на устье нагнетательной скважины |
Х у = 0,8; |
глубина |
||||
скважины Н = 800 м; диаметр скважины |
dc = 0,168 |
м; |
средняя |
|||
начальная температура в скважине |
Тср = |
9 °С; теплопроводность |
||||
окружающих скважину пород коп = 2 Вт/(м-К); температуропро водность окружающих скважину пород хоп = 8 • 10—7 м2/с.
Термодинамические свойства горячей воды и пара можно опре делить по таблицам, приведенным в работе [6].
О т в е т : |
а п = |
4,7 %. |
З а д а ч а |
5.11. |
Нефтяная залежь разрабатывается с примене |
нием метода нагнетания пара. Система расстановки скважин — площадная. Темп закачки пара в одну нагнетательную скважину
qn = 287,7 т/сут; |
степень сухости пара |
на забое нагнетательной |
|
скважины * 3 = 0,6; скрытая теплота испарения гп = |
1250 кДж/кг; |
||
теплоемкость горячей воды св = 4,2 |
кДж/(кг-К); |
температура |
|
пара Тп = 340 °С; |
толщина пласта h — 45 м; коэффициент охвата |
||
168
пласта |
процессом |
по толщине т]2 = 0,8; |
начальная |
температура |
||||||
пласта |
Т 0 = '25 °С; |
теплопроводность пласта |
и окружающих его |
|||||||
пород |
Я,пл |
= Х.оп = |
2,205 Вт/(м-К); |
плотность |
пласта |
и |
окружаю |
|||
щих его |
пород |
рпл = роп = |
2600 |
кг/м3; |
теплоемкость |
пласта и |
||||
окружающих его |
пород спл = |
соп = |
0,85 |
кДж/(кг-К). |
|
|
||||
Рассчитать площадь нагретой части пласта в одном элементе системы расстановки скважин через 1 год после начала нагнетания пара.
Р е ш е н и е . Площадь прогретой части пласта определим по формуле Маркса—Лангенхейма. Вывод этой формулы можно найти
в книге |
[9]. |
|
|
|
|
|
>пр- |
<7т^'ПспЛрг |
ехртerfc]/т + |
2 / \ J —----- 1 j , |
(5.8) |
||
А Т л4А.0 пс опРоп |
||||||
|
|
|
|
|||
где q7 — темп |
подачи тепла в пласт, |
кДж'с; |
|
|||
<7т = |
п + дпСвДТп; |
|
|
|||
__ |
4Х 0п с опРоп ^ . |
|
|
|
||
|
^V ^L PL |
|
|
|
||
ЛТП— Тп |
ТQ. |
|
|
|
||
В методике Маркса—Лангенхейма использовали следующие допущения.
1.Теплопроводность пласта в направлении, параллельном на пластованию, равна нулю, а в перпендикулярном — бесконечно сти.
2.Теплопроводность окружающих пород перпендикулярно к пласту равна реальной теплопроводности пород, а параллельно пласту — нулю.
Подставив исходные данные в формулы, получим
ДГП= 340 —25 = 315 °С;
qT= 3,33 • 0,6 • 1250 + 3,33 4,2-315 = 6903 кДж/с;
_ 4- 2,205- 10~3-0,85- 2600-3,154- 107
_ |
(45)2 ■(0,8)2 • (0,85)2 • (2600)2 |
V т =0,3116;
erfc (0,3116) = 0,6595.
Тогда
5пр — — 6903'45‘0,8‘Q,85‘260Q-----[0,726 + 0,352— 1] = 6949 м2.
315-4-2,205-10-3-0,85-2600
З а д а ч а 5.12. Определить время t, необходимое для прогрева площади, равной 0,5 площади обращенного семиточечного элемента.
Расстояние между нагнетательной и добывающими скважинами в элементе 2а = 200 м; толщина пласта h = 20 м; коэффициент охвата пласта по толщине т]2 = 0,8; плотность пласта и окружаю-
л . |
169 |
щих |
его пород |
рпл = Роп = 2600 |
кг/м3; |
теплоемкость пласта и |
||||||||||
окружающих его пород спл = соп = |
1,1 кДж/(кг-К); |
теплопровод |
||||||||||||
ность пласта и окружающих его пород |
Я,Пл = ^оп = |
2,4 Вт/(м-К); |
||||||||||||
плотность закачиваемой воды |
рв = |
1000 |
кг/м3; темп |
нагнетания |
||||||||||
пара <7п = 400 т/сут; температура пара |
Гп = 275 °С; |
степень су |
||||||||||||
хости пара на забое скважины |
Х э = 0,6; теплоемкость воды св = |
|||||||||||||
= 4,2 |
кДж/(кг-К); |
скрытая |
теплота |
|
парообразования |
гп = |
||||||||
— 1600 |
кДж/кг; |
начальная температура пласта Г0 = |
20 °С. |
|
||||||||||
О т в е т : |
t = 4,693 года. |
количество накопленного в пласте |
||||||||||||
З а д а ч а |
5.13. Вычислить |
|||||||||||||
тепла <2тПЛ и |
относительные теплопотери |
а п при |
движении |
пара |
||||||||||
по пласту через 5 лет после его закачки. |
температура нагнетае |
|||||||||||||
Темп |
нагнетания |
пара |
qn = 200 т/сут; |
|||||||||||
мого |
пара Тп = |
275 °С; степень сухости пара на забое нагнетатель |
||||||||||||
ной |
скважины |
Х э = |
0,6; |
скрытая теплота |
парообразования |
гп = |
||||||||
= 1600 |
кДж/кг; |
теплоемкость |
воды св = |
4,2 кДж/(кг-К); плот |
||||||||||
ность воды рв = |
1000 кг/м3; толщина |
пласта h = 20 |
м; коэффи |
|||||||||||
циент охвата пласта по толщине т]2 = 0,8; начальная |
пластовая |
|||||||||||||
температура Т0 = 20 °С; теплопроводность |
пласта |
и окружающих |
||||||||||||
его пород А,пл = |
Я-оп = 2,4 |
Вт/(м-К); теплоемкость |
пласта и окру |
|||||||||||
жающих его пород |
спл = |
соп = |
1,1 кДж/(кг-К); плотность пласта |
|||||||||||
и окружающих его |
пород |
рпл |
= роп = |
2600 кг/м3. |
|
|
|
|||||||
Объем прогретой части пласта рассчитать по формуле Маркса— Лангенхейма (см. 5.8). Относительные теплопотери можно опреде лить по формуле
|
а п = |
0т~ |
<?тпд , |
|
|
|
|
|
|
(5.9) |
|
|
Qt |
|
|
|
|
|
|
|
|
где ап — относительные |
потери тепла, доли единицы; |
QT — коли |
||||||||
чество поступившего в пласт тепла, |
кДж; |
QTnjl— количество на |
||||||||
копленного в пласте тепла, кДж. |
ап = 0,34. |
|
|
|
|
|||||
|
О т в е т : |
QTпл = 1,34 • 105 кДж; |
|
|
|
|
||||
|
З а д а ч а |
5.14. Найти количество накопленного тепла в пласте |
||||||||
QTпл и относительной теплопотери ап через 5 лет после начала |
||||||||||
нагнетания пара в пласт. |
т/сут; |
степень |
сухости |
пара |
||||||
на |
Темп нагнетания пара <7П= 421 |
|||||||||
забое |
нагнетательной скважины |
Х 3 = |
0,6; |
скрытая теплота |
||||||
испарения |
гп = 1600 |
кДж/кг; |
теплоемкость |
воды |
св = |
|||||
= 4,2 кДж/(кг-К); плотность закачиваемой |
воды |
рв |
= |
1000 кг/м3; |
||||||
толщина пласта h = 20 м; коэффициент охвата пласта |
процессом |
|||||||||
по |
толщине |
г|2 = 0,8; |
начальная пластовая температура |
Т 0 = |
||||||
= |
20 °С; теплоемкость пласта и окружающих его пород спл = |
соп = |
||||||||
= 1,1 |
кДж/(кг-К); плотность пласта и окружающих его пород |
|
Рпл = |
Роп = |
2600 кг/м3; теплопроводность пласта и окружающих |
его пород |
А,Пл = Яоп = 2,4 Вт/(м-К); температура закачиваемого |
|
пара |
Гп = |
275 °С. |
Распределение температуры в пласте определяют по формуле Доверье (5.2). В этом случае для учета скрытой теплоты испарения
170