Содержание

1 РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ  НАГНЕТАНИЯ ГОРЯЧЕГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА………………………...3

      1.1 Исходные данные………………………………………………………4

      1.2 Расчетная часть…………………………………………………………6

      1.3 Вывод……………………………………………………………………8

2 РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ  ЗАМЕНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПАРОГЕНЕРАТОРА  ППУ……………………………………………………...11

      2.0.1.Исходные данные…….……………………………………………..11

            2.1.Расчет трехслойной изоляции…………………………………14

            2.2.Рачет двухслойной изоляции………………………………….28

2.3.ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ……………………………………………………………….28

            2.3.1. Двухслойная изоляция………………………………………28

            2.3.2. Трехслойная  изоляция………………………………………22

2.4 ПРОВЕРКА ВОЗМОЖНОСТИ РАБОТЫ ИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ ЗАДАННЫХ МАТЕРИАЛОВ...…………………………………………32

2.5 РАСЧЕТ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ…………………………...33

2.6 РАСЧЕТ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА ПОСЛЕ ЗАМЕНЫ СТАРОЙ ИЗОЛЯЦИИ НОВОЙ……………………………………………………..34

2.7 ВЫВОД:……………………………………….………………………35

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:……………………………37 
 
 
 

1 РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ  НАГНЕТАНИЯ ГОРЯЧЕГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ  ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ  ПЛАСТА

1-обсадная колонна; 2-нагнетательная колонна; 3-устьевой  сальник;

4-лубрикатор; 5-разгрузочная  стойка; 6-паровая передвижная

установка (ППУ); 7-центрирующая шайба; 8-сальниковая  муфта;

9-термостойкий  пакер; 10-нефтеносный пласт.

Рисунок 1 - Схема  оборудования скважины для нагнетания пара 

1. Исходные  данные

 
 
 

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

 

     1.2.1 Удельный расход сухого пара:

 

     1.2.2 Число парогенераторов: 

     1.2.3 Удельные объёмы кипящей воды (v’) и сухого насыщенного пара (v’’) определяются из таблицы П.2.1 приложения 2 по р_пл 
 

     1.2.4 Плотность влажного насыщенного  пара ρ_нп: 

     где v_нп – удельный объём влажного насыщенного пара: 

     1.2.5 Коэффициент, характеризующий удельную энтальпию пласта: 
 
 
 
 
 
 

     1.2.6 Продолжительность нагнетания пара τ_п в скважину находят из номограммы (рисунок 2) по рассчитанным данным q’_п, φ и заданному радиусу прогретой зоны r_τ (в начале, соединив прямой точки a и b, находят на нейтральной оси точку с, затем, соединив точки d и с прямой, на её продолжении находят точку е):

        

     1.2.7 Продолжительность выдержки (конденсации  пара): 

     (здесь  t_ППУ – температура пара, вырабатываемого ППУ, ºС; t_к – температура конденсации (насыщения пара при пластовом давлении Р_пл, ºС).

       1.2.8 

       1.2.9 

     1.2.10 Коэффициент находим из графика (рисунок 1.3) по численным значениям _{и .}

     1.2.11 Средний дебит жидкости после  паротепловой обработки: 

     1.2.12 Продолжительность работы скважины на повышенном дебите, полученном в результате паротепловой обработки скважины:

     а) по [2]: 

     б) по [3]: 

     где

     в) среднее значение:  

     1.2.13 Эффективность паротепловой обработки: 
 

     

1. ВЫВОД:

 

     В результате циклической парообработки призабойной зоны пласта дебит скважины увеличился с 1,6 м³/ч до 2,88 м³/ч. При этом продолжительность работы скважины с пониженным дебитом скважины составит _{сут., что приводит к получению дополнительной} ^м3 жидкости. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. РАСЧЕТ  ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПАРОГЕНЕРАТОРА ППУ

1 –  корпус; 2 – наружный (радиационный) змеевик; 3 – конвективный пакет; 4 – тепловая изоляция; 5 – дымовая  труба; 6 – форсунка; 7 – кожух.

Рисунок 2.1 – Парогенератор установки ППУ  

  2.0.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

     Тепловая  изоляция парогенератора ППУ (рисунок 2.1) до ремонта была выполнена двухслойной: из огнеупорного слоя толщиной δ₁=0,065 м, теплопроводностью λ₁=а₁+b₁t₁ и наружного слоя толщиной δ₂=0,01 м, теплопроводностью λ₂=а₂+b₂t₂. Температура внутренней поверхности кладки t_c1=800 °C, температура наружной поверхности кладки t_c2=100 °C.

     Ввиду выхода из строя изоляции установка  поставлена на капитальный ремонт. Вместо старой двухслойной изоляции предложена новая трёхслойная из современных эффективных материалов. Огнеупорный слой толщиной δ₁=0,04 м, теплопроводностью λ₁=а₁+b₁t₁, промежуточный слой толщиной δ₂=0,03 м, теплопроводностью λ₂=а₂+b₂t₂, наружный слой толщиной δ₃=0,005 м, теплопроводностью λ₂=а₃+b₃t₃, температура внутренней поверхности кладки t_c1=800 °C, температура наружной поверхности кладки t_c2=50 °C.

     Температура окружающего воздуха (среднегодовая) t_в, скорость ветра w.

     Теплоизоляционные материалы старой и новой изоляции, их теплопроводности, а также значения температуры окружающего воздуха  и скорости ветра приведены в таблицах 2.1 и 2.2.

       Внутренний  диаметр изоляции d_в=0,85 м, наружный диаметр изоляции d_н=d_в +2δ=1 м. Высота изоляции парогенератора h=1,65 м. Топливо – дизельное, цена одной тонны Ц= руб/т, теплота сгорания Q^р_н=42000 кДж/кг.

       Необходимо  найти:

       1) удельный тепловой поток q и  t_сл1 для старой изоляции;

       2) удельный тепловой поток q, t_сл1 и t_сл2 для новой изоляции;

       3) провести проверку результатов  расчета тепловой изоляции с  уточнением температуры t_c2;

       4) сопоставить температуру в месте  контакта слоев t_слi с предельной температурой эксплуатации t_пi для материала каждого слоя, чтобы установить возможность работы изоляции для заданных материалов;

       5) экономическую эффективность замены  старой изоляции на новую. 

Таблица 2.0.1 – Исходные данные, взятые по последней цифре варианта

 
 
 
 
 
 
 
 

       Таблица 2.0.2 – Исходные данные, взятые по первой цифре варианта

 

       Для керамовермикулитовых блоков марки КВИ-600 известны коэффициенты теплопроводности при температурах t₁=25 °С (λ₁=0,120 В/(м·К)) и t₂=500 °С (λ₂=0,178 В/(м·К)). Найти температурную зависимость коэффициента теплопроводности