Условие задачи
Технология пароциклической обработки скважин включает 3 стадии:
- закачка пара;
- прекращение закачки и пропитка призабойной зоны пласта паром;
- добыча нефти.
На первой стадии осуществляется закачивание теплоносителя (пара) в добывающую скважину. В течение периода нагнетания теплоносителя происходит нагревание скелета пласта, флюидов содержащейся в нем, окружающих пород. В результате происходит температурное расширение всех компонентов и повышение давления в призабойной зоне, а флюиды оттесняется от призабойной зоны в глубь пласта.
На второй стадии скважину останавливают для паротепловой пропитки, в результате чего происходит распределение пара в пласте и его конденсация. В этот период также происходит выравнивание температуры между паром, породами пласта и насыщающими его флюидами. Последующее понижение температуры и давления способствуют конденсации пара. При снижении давления в зону конденсации ранее оттесненная нефть ставшая менее вязкой (за счет ее нагрева) устремляется к призабойной зоне. В результате конденсации пара происходит также капиллярная пропитка, то есть в низкопроницаемых зонах пласта нефть замещается водой.
На третей стадии осуществляется отбор флюидов из пласта. Поскольку в призабойной зоне температура выше (вследствие нагнетания горячего пара на первой стадии процесса), то вязкость нефти меньше, в результате повышается приток нефти к забою скважины.
Рассчитать радиус зоны теплового воздействия и коэффициент теплоиспользования.
Принять: массовый расход нагнетаемого пара qn =8000 кг/час ≈ 2,22 кг/с; мощность пласта h=20м, температура нагнетаемой парогазовой смеси в пласт Тn=2500С; начальная температура пласта Т0=200С; теплопроводность пород λn = 10-3 кДж/м∙с∙0С; весовая теплоемкость пород 1,1 кДж/кг0С; степень сухости пара хr = 0,7; пористость (средняя по пласту) m= 0,2; удельная теплоемкость скелета пласта сск= 0,85 кДж/ кг0С; плотность скелета пласта ρcк=2500 кг/м3; время закачки пара примем равным 100 суток, удельная теплоемкость воды 4,18 кДж/ кг0С; теплота парообразования воды сr = 1705 кДж/кг0С, теплосодержание воды при температуре на вход в пласт iж = 1087 кДж/кг.
Ответ
Температупа ввода тепла в пласт:
Н0 = 2,22(1705∙0,7+1087-4,18∙20) 4877,1 кДж/с, (7.1)
Найдем коэффициент температуропроводности: n = n / (cn∙n) = 0,002/(1,1∙2000) = 0,9∙10-6 м2/с.
Определим (выражение для расчета безразмерного времени)
