Расчет при тепловом воздействии на забой скважины

Для теплового воздействия на забой скважины необходимо найти температуру нагнетаемой воды и время прогрева призабойной зоны в радиусе r = 1 м от оси скважины, а также количества тепла переданной пористой среде за указанное время.

Данные для расчёта:

Радиус скважины r_c = 0, 1 м;

Диаметр скважины d = 0, 2 м;

Мощность пласта h = 20 м;

Пористость m = 0, 2

Расход горячей воды, нагнетаемой в скважину Q = 240 м³/сут;

Весовой расход нефти G = 10000 кГ/час;

Температура, до которой требуется подогреть забой Т₀ = 100⁰ С;

Температура пласта t = 50⁰ С;

Глубина скважины L = 2495 м;

Полный коэффициент теплопередачи К_т = 10 ккал/м^{2 .} час ^оС;

Коэффициент теплопередачи от горячей воды породе а = 50 ккал/м^{2 .} час ^оС;

Удельная поверхность зерен породы S_УД = 50000 м²/м³;

Удельный вес воды Y_В = 1000 кГ/м³;

Удельный вес породы Y_П = 2500 кГ/м³;

Теплоемкость воды с_В = 1 ккал/кГ ^оС;

Теплоемкость породы с_П = 0, 25 ккал/кГ ^оС.

Средняя температура наружной поверхности колонны = 30⁰ С

2.12.1 Найдем необходимую температуру жидкости Т₁ у устья скважины по формуле В.Г. Шухова

, ^оС (2.14)

где - средняя температура наружной поверхности колонны, ^оС;

Т₀ - температура, до которой требуется подогреть забой, ^оС;

К_т - полный коэффициент теплопередачи;

d - диаметр скважины, м;

L - глубина скважины, м.

G - весовой расход нефти, кГ/час.

^оС

Для такого перегрева воды надо создать избыточное давление у устья около 20 атм. На забое скважины с учетом веса столба воды в колонне давление будет примерно 170 атм, что допустимо для прочности обсадных труб диаметром 6”.

2.12.2 Определим объём призабойной зоны породы в радиусе r = 1 м

, м³ (2.15)

где r - радиус прогреваемой призабойной зоны, м;

r_c - радиус скважины, м;

h - мощность пласта, м.

, м³