Исходные данные к заданию 3

Для интенсификации отдачи нефтяного пласта по теплоизолированным трубам НКТ в течение времениΖ нагнетается насыщенный водяной пар. Рассчитать и начертить график изменения температуры теплоносителя на участке нагнетательной скважины х₁ –х₂ (показать не менее 4 точек).

Конструкция скважины представлена на рисунке 5.1.

Температура невозмущен­ной породы равна: τ = τ₀ + Г×х, °С.

Избыточная температура между температурой стенки трубы НКТ и средней температурой пара Δt₀ = 10 °С.

Коэффициент теплопровод­ности цементного камня: λ_ц= 0,36 Вт/(м×°С).

Температура нейтраль­ного поля Земли: τ₀ = 6 °С.

Таблица 5.1 - Исходные данные по вариантам к заданию 3

Предпоследняя цифра шифра
Расход пара, т/ч	G					4,5	4,5	4,5		4,5	4,5
Скорость пара по стволу скважины, м/с	w
Время закачки пара, ч	z
Координаты исследуемого участка скважины, м		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Геотермический градиент, °С/м	Г	0,0137	0,0141
Температура пара на устье, °С		Для всех вариантов 250
Последняя цифра шрифта
Среднее давление пара, МПа			7,1	7,2	7,3	7,4	7,5	7,6	7,7	7,8	7,9
Средняя температура пара, °С
Внутренний диаметр трубы НКТ, мм
Толщина стенки трубы НКТ, мм		4,5		4,5		4,5		4,5		4,5
Последняя цифра шрифта
Коэффициент теплопровод­ности материала трубы НКТ, Вт/м °С		Для всех вариантов 45
Толщина изоляции трубы НКТ, мм		1,5		1,5		1,5		1,5		1,5
Коэффициент теплопровод­ности материала изоляции трубы НКТ, Вт/м °С		Для всех вариантов 0,21
Коэффициент эффективной теплопроводности среды кольцевого пространства Вт/м °С
Внутренний диаметр обсад­ной колонны, мм
Наружный диаметр обсад­ной колонны, мм
Коэффициент теплопровод­ности материала обсадной колонны, Вт/м °С		Для всех вариантов 50
Толщина цементного камня, мм
Коэффициент теплопровод­ности породы Вт/м °С		2,2	2,36	1,37	2,28	2,2	2,36	1,7	2,28	2,2	2,36
Коэффициент температуропровод­ности породы, м2/ с	×10-7	9,6	8,6	11,57	12,54	9,6	8,6	1,57	2,54	9,6	8,6

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 5.1 – Схема оборудования скважины для нагнетания пара

d₀

d₁

d₂

d₃

d₄

d₅

1 – трубы НКТ; 2 – изоляция; 3 – среда кольцевого пространства; 4 – обсадная колонна; 5 – цементный камень; 6 – горная порода.

Рисунок 5.2 – Схема участка нагнетательной скважины. Водяной пар.

Приложение

Таблица 1 –Характеристика теплоизоляционных материалов

Наименование теплоизоляции	Формула для вычисления коэффициента теплопроводности в зависимости от температуры
Совелит А	0,065 + 0,00009 , Вт/(м×К)
Совелит В	0,068 + 0,00016 , Вт/(м×К)
Ньювель	0,07 + 0,00006 , Вт/(м×К)
Стекловолокно	0,036 +0,00031 t , Вт/(м×К)
Вермикулит А	0,074 +0,00023 , Вт/(м×К)
Вермикулит В	0,062 +0,00017 , Вт/(м×К)

Таблица 2 –Значения удельных энтальпийi, кДж/м³для1 м³газов и влажного воздуха

t, 0С

Таблица 3 –Физические свойства водяного пара в состоянии насыщения

t,0С	ср, кДж/(кг×К)	l×102, Вт/(м×град)	n×106, м2/с	Рr
	2,395	2,884	5,47	1,16
	2,479	3,012	4,39	1,18
	2,583	3,128	3,57	1,21
	2,709	3,268	2,93	1,25
	2,856	3,419	2,44	1,3
	3,023	3,547	2,03	1,36

Таблица 4 –Значения удельных объемовu м³/кг,удельных энтальпий i, кДж/кг,удельных энтропий s, кДж/(кг×К),для перегретого пара при различных значениях температурыt,⁰Си давленияР, МПа

Р, МПа	Параметры	240 0С	300 0С	360 0С	400 0С
1,0	u	0,2271	0,2578	0,2871	0,3065
i
s	6,877	7,116	7,330	7,461
1,6	u	0,1384	0,1585	0,1775	0,1899
i
s	6,662	6,877	7,098	7,233
2,0	u	0,1084	0,1255	0,1410	0,1511
i
s	6,491	6,757	6,985	7,122
6,0	u	–	0,03620	0,04334	0,04742
i	–
s	–	6,060	6,371	6,535
7,0	u	–	0,02948	0,03630	0,03997
i	–
s	–	5,925	6,270	6,442
8,0	u	–	0,02429	0,03098	0,03438
i	–
s	–	5,788	6,177	6,358
9,0	u	–	–	0,02678	0,03001
i	–	–
s	–	–	6,089	6,280
10,0	u	–	–	0,02337	0,02646
i	–	–
s	–	–	6,002	6,207

Таблица 5 –Физические свойства сухого воздуха при В = 760 мм.рт.ст.

t,0С	r, кг/м3	ср, кДж/(кг×К)	l×102, Вт/(м×К)	а ×106, м2/с	m×106, Н×с/м2	n×10-6, м2/с	Рr
– 50	1,584	1,013	2,04	12,7	14,6	9,23	0,728
– 40	1,515	1,013	2,12	13,8	15,2	10,04	0,728
– 30	1,453	1,013	2,20	14,9	15,7	10,80	0,723
– 20	1,395	1,009	2,28	16,2	16,2	12,79	0,716
– 10	1,342	1,009	2,36	17,4	16,7	12,43	0,712
	1,293	1,005	2,44	18,8	17,2	13,28	0,707
	1,247	1,005	2,51	20,0	17,6	14,16	0,705
	1,205	1,005	2,59	21,4	18,1	15,06	0,703
	1,165	1,005	2,67	22,9	18,6	16,00	0,701
	1,128	1,005	2,76	24,3	19,1	16,96	0,699
	1,093	1,005	2,83	25,7	19,6	17,95	0,698
	1,060	1,005	2,90	27,2	20,1	18,97	0,696
	1,029	1,009	2,96	28,6	20,6	20,02	0,694
	1,000	1,009	3,05	30,2	21,1	21,09	0,692
	0,972	1,009	3,13	31,9	21,5	22,10	0,690
	0,946	1,009	3,21	33,6	21,9	23,13	0,688
	0,898	1,009	3,34	36,8	22,8	25,45	0,686
	0,854	1,013	3,49	40,3	23,7	27,80	0,684
	0,851	1,017	3,64	43,9	24,5	30,09	0,682
	0,779	1,022	3,78	47,5	25,3	32,49	0,681
	0,746	1,026	3,93	51,4	26,0	34,85	0,680
	0,674	1,038	4,27	61,0	27,4	40,61	0,677
	0,615	1,047	4,60	71,6	29,7	48,33	0,674
	0,566	1,059	4,91	81,9	31,4	55,46	0,676
	0,524	1,068	5,21	93,1	33,0	63,09	0,678
	0,456	1,093	5,74	115,3	36,2	79,38	0,687
	0,404	1,114	6,22	138,3	39,1	96,89	0,699

Таблица 6–Элементарный состав рабочей массы некоторых жидких топлив, %

Топливо	Марка	Wр	Aр	Sрк	Sрл	CP	Hр	Nр	Oр
Мазут малосернистый	MC	3,0	0,05		0,3	84,7	11,7	–	0,3
Мазут сернистый	C	3,0	0,1		1,4	83,8	11,2	–	0,5
Мазут высокосернистый	BC	3,0	0,1		2,8	83,0	10,4	–	0,7

Таблица 7– Типы топок, рекомендуемые для котельных агрегатов

Вид топлива	Паропроизводительность D, т/ч	Топка
Бурый уголь (Wп £ 4,7, т.е. кроме сильновлажных)	£ 10   15...35   35...75 > 75	С забрасывателем и неподвижным слоем С забрасывателем и цепной решеткой Шахтно-мельничная Пылеугольная
Мазут и газы	при всех значениях	Камерная

Таблица 8– Основные расчетные характеристики камерных топок с твердым шлакоудалением

Тип топлива	Наименование топлива	Коэффициент избытка в топке aт	Потери теплоты
от химической неполноты сгорания q3, %	от механической неполноты сгорания q4, %
Котлы D < 75, т/ч	котлы D ≥ 75, т/ч	котлы D < 75, т/ч	котлы D ≥ 75, т/ч
Камерные для сжигания жидких и газообразных топлив;	Мазут, газ (смесительные горелки)	1,1	0,5	0,5	–	–
Экранирован-ные	Газ (безфакельные горелки при D£ 20 т/ч)	1,1	0,5	0,5	–	–

Список литературы

1Луканин В.Н. Теплотехника. – М.: Высшая школа, 2002

2 Баскаков А.П. Теплотехника. – М.: Высшая школа, 1991

3Арнольд Л.В., МихайловскийГ.А., Селиверстов В.М. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высшая школа, 1979

4ПоршаковБ.П, Бикчентай Р.Н., Романов Б.А. Термодинамика и теплопередача (в технологических процессах нефтяной и промышленности). – М.: Недра, 1987

5Проселков Ю.М. Теплопередача в скважинах. – М.: Недра, 1985

6Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973

7 Панкратов Г.Н. Сборник задач по теплотехнике. – М.: Высшая школа, 1986

8Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Машиностроение, 1969.

9Учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы студентами по направлению 650700 «Нефтегазовое дело», 2011.

Содержание

с.:

	Введение
	Общие указания
	Содержание расчетно-пояснительной записки
	Задание 1 Составление теплового баланса прямоточного парового котла передвижной парогенераторной установки
3.1	Теоретические основы и порядок расчета
3.2	Исходные данные к заданию 1
3.3	Вопросы к заданию 1
	Задание 2 Расчет тепловых потерь наземного паропровода
4.1	Теоретические основы и порядок расчета
4.2	Исходные данные к заданию 2
	Задание 3 Расчет тепловых потерь в стволе скважины при закачке горячего теплоносителя
5.1	Теоретические основы и порядок расчета
5.2	Исходные данные к заданию 3
	Приложение
	Список литературы

Рекомендовано Методическим советом ГОУ ВПО УГНТУ в г. Октябрьский

Редактор А.А. Синилова

Подписано в печать х.х.х Бумага офсетная. Формат 60х84 1/16.

Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Усл.-печ. л. 1,6. Уч.-изд. л. 1,4

Тираж 100. Заказ

Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес издательства:

450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1