 |
Задание № 4. Таблица 8. Построить графики изменения температуры горячей воды и геотермической температуры по глубине скважины
|
|
|
|
Задание № 4
Горячая вода нагнетается в скважину глубиной H по колонне насосно-компрессорных труб с наружным диаметром d2 и толщиной стенки 
1. Температура воды на устье скважины составляет tу, а ее объемный расход равен V. Насосно-компрессорные трубы концентрично установлены в обсадной колонне с наружным диаметром d4 и толщиной стенки 2. Наружный диаметр цементного камня равен dц (рис. 3). Кольцевое пространство между обсадной колонной и насосно-компрессорными трубами заполнено флюидом.
Определить температуру горячей воды на забое скважины tз через 
суток с начала нагнетания.
Построить графики изменения температуры горячей воды и геотермической температуры по глубине скважины.
Исходные данные приведены в таблицах 8, 9.
Таблица 8
Исходные данные к домашнему заданию № 4
| Вторая цифра номера варианта | V, м3/сут. | tу, 0С | Г, 0С/м | , сут.
| Флюид |
| 0, 036 | нефть | ||||
| 0, 038 | воздух | ||||
| 0, 039 | вода | ||||
| 0, 040 | нефть | ||||
| 0, 041 | воздух | ||||
| 0, 029 | нефть | ||||
| 0, 037 | вода | ||||
| 0, 037 | воздух | ||||
| 0, 041 | нефть | ||||
| 0 | 0, 038 | вода |
Рис. 3. Схема нагнетательной (добывающей) скважины
1 – кондуктор; 2 – цементный камень; 3 – обсадная колонна;
4 – флюид; 5 – колонна насосно-компрессорных труб;
6 – пакер; 7 – горная порода; 8 - пласт
Таблица 9
Исходные данные к домашним заданиям № 4, 5
| Номер варианта | H, м | d4, мм | 2 , мм
| d2 , мм | 1 , мм
| dц , мм |
| 10, 0 | 8, 0 | |||||
| 8, 0 | 6, 0 | |||||
| 7, 0 | 6, 0 | |||||
| 9, 0 | 7, 0 | |||||
| 8, 0 | 6, 0 | |||||
| 9, 0 | 7, 0 | |||||
| 6, 5 | 6, 0 | |||||
| 7, 0 | 6, 0 | |||||
| 8, 0 | 7, 0 | |||||
| 6, 5 | 5, 5 | |||||
| 7, 0 | 9, 0 | |||||
| 8, 0 | 6, 0 | |||||
| 8, 0 | 7, 0 | |||||
| 6, 5 | 5, 5 | |||||
| 6, 5 | 6, 0 | |||||
| 6, 5 | 6, 0 | |||||
| 10, 0 | 9, 0 | |||||
| 6, 5 | 5, 5 | |||||
| 8, 0 | 6, 0 | |||||
| 8, 0 | 7, 0 | |||||
| 10, 0 | 9, 0 | |||||
| 9, 0 | 7, 0 | |||||
| 9, 0 | 8, 0 | |||||
| 10, 0 | 7, 0 | |||||
| 8, 0 | 6, 0 |
|
|
|
Задание № 5
Нефть добывается из скважины глубиной H, двигаясь к устью скважины по колонне насосно-компрессорных труб с наружным диаметром d2 и толщиной стенки 1. Температура нефти на забое скважины составляет tз, а ее объемный расход равен V. Насосно-компрессорные трубы концентрично установлены в обсадной колонне с наружным диаметром d4 и толщиной стенки 2.
Наружный диаметр цементного камня равен dц (рис. 3). Кольцевое пространство между обсадной колонной и насосно-компрессорными трубами заполнено флюидом.
Определить температуру нефти на устье скважины tу через суток после начала эксплуатации.
Построить графики изменения температуры добываемой нефти и геотермической температуры по глубине скважины.
Исходные данные приведены в таблицах 9, 10.
Таблица 10
Исходные данные к домашнему заданию № 5
| Вторая цифра номера варианта | V, м3/сут. | tз, 0С | Г, 0С/м | , сут.
| Флюид |
| 0, 029 | вода | ||||
| 0, 031 | нефть | ||||
| 0, 038 | воздух | ||||
| 0, 035 | нефть | ||||
| 0, 041 | воздух | ||||
| 0, 038 | вода | ||||
| 0, 039 | воздух | ||||
| 0, 040 | нефть | ||||
| 0, 034 | вода | ||||
| 0 | 0, 032 | нефть |
Задание № 6
По «горячему» надземному трубопроводу с наружным диаметром d2 и толщиной стенки 1 перекачивается нефтепродукт с массовым расходом G (рис. 4).
|
|
|
Температура нефтепродукта после тепловой станции tж1, а в конце участка перед следующей тепловой станцией tж2. Температура окружающего воздуха равна tв.
Для уменьшения тепловых потерь трубопровод можно покрыть слоем тепловой изоляции с коэффициентом теплопроводности 
и .
Коэффициент теплопроводности стенки трубы равен 1 = 38 Вт/(м. К). Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности трубопровода к окружающему воздуху считать постоянным и равным 
2.
Определить тепловой поток Q через цилиндрическую стенку, если толщина слоя изоляции δ и = 5 мм. Расстояние между тепловыми станциями составляет L. В расчетах принять et ≈ 1.
Как численно изменится расстояние между тепловыми станциями, если изоляцию не применять?
Исходные данные приведены в таблицах 11, 12.
Таблица 11
Исходные данные к домашнему заданию № 6
| Первая цифра номера варианта | Материал тепловой изоляции | и , Вт/(м. К).
| tв. , 0С | 2, Вт/(м2. К).
|
| пенополиуретан | 0, 04 | -30 | ||
| минеральная вата | 0, 06 | -25 | ||
| пенополипропилен | 0, 05 | -20 |
Рис. 4. Схема надземного трубопровода
|
|
|
