Разработка газовых и газоконденсатных месторождений. Некоммерческий фонд имени профессора А. В. Аксарина
 Скачать 2.61 Mb.
|
2.3. Распределение температуры в месторождениях и газовых скважинах [5]. Образование гидратов в скважинах [7]Значение температурного фактора для эксплуатации месторождений. Низкие температуры и высокие давления в условиях насыщения газа водой приводят к образованию гидратов и льда в скважинах и наземных сооружениях, которые, закупоривая проходное сечение, нарушают режим эксплуатации и приводят к уменьшению и даже прекращению подачи газа. Учёт температурного режима работы скважин необходим также и при высокой пластовой температуре, так как с повышением температуры удлиняются колонны обсадных труб, на металле труб образуются гофры, что способствует разрыву труб. 2.3.1. Изменение температуры по глубине горных пород и в простаивающей скважине [1,5,7]Характерные температурные слои, их толщина и изменение температуры по этим слоям (исключая районы вечной мерзлоты): 1. Суточный слой - толщина hC (1- 2м); постоянная суточная температура. 2. Нейтральный слой - толщиной hH =19.1.hC; температура на глубине нейтрального слоя примерно 1-2о выше среднегодовой температуры воздуха данного региона. 3. Слой линейного изменения температуры - Тх= Тн + Г ( х - lн ), где Тн -температура на глубине нейтрального слоя, К; lн - глубина нейтрального слоя, м; Г - геотермический градиент, К/м (изменяется в пределах 0.015 - 0.09). Многолетняя мерзлота. Многолетняя мерзлота по вертикали подразделяется на несколько слоев: 1. Слой сезонного оттаивания и промерзания, мощность его доходит до 5м и характеризуется изменением температур от плюсовых (среднелетних) дж наиболее низких минусовых (среднезимних) температур. Данный слой из-за изменения фазового состояния отличается сезонными пучениями и осадками грунтов. 2. Слой годовых колебаний температур мощностью hн до 30м. Характерной особенностью этого слоя является максимальная (по сравнению с нижележащими породами) льдистость, постоянные отрицательные температуры в нижней части (минус 4-5оС) и сезонные колебания отрицательных температур в основной части (от 0 оС до среднезимних). 3. Вечная мерзлота – по мощности составляет наибольшую часть разреза многолетней мерзлоты. Температура пород данного слоя отрицательна, не зависит от сезонных колебаний температур на поверхности и повышается от кровли к подошве (обычно от минус 4-5 оС в верхней части до отрицательной, среднегодовой дневной поверхности на подошве). В основании многомерзлой толщи при наличии минерализованных подмерзлотных вод обычно выделяется “морозная зона” с мощностью большей частью превышающей мощность многолетнемерзлой толщи и температурой от 0 оС до минус 2 оС. Горизонты мерзлых пород могут встречаться и непосредственно среди многолетнемерзлой толщи при наличии в ней минерализованной воды. Определение температуры в простаивающей скважине. Температура газа в простаивающей скважине определяется по формуле определения температуры в горных породах. Основное условие для получения истинного значения температуры в такой скважине - полная стабилизация температуры после её остановки. Продолжительность времени стабилизации зависит от тепловых свойств окружающих ствол скважины пород. 2.3.2. Распределение температуры в стволе работающей скважины[5]2.3.2.1. Изменение температуры без зоны многолетней мерзлотыВ случае отсутствия зоны многолетней мерзлоты распределение температуры по стволу работающей скважины определяется по формуле  , (2.12)где L - глубина скважины, м; Di - коэффициент Джоуля - Томсона, К/МПа; Тх - температура газа на глубине х, К; Тпл – пластовая температура на глубине L середины перфорации, К; рз и ру – давления на забое и на устье, Мпа; Г – средний геотермический коэффициент на участке от L до х, град/м; А – термический эквивалент работы (А=1/427 ккал/кгм); Ср – теплоемкость газа, ккал/кг*К; Т – падение температуры газа в призабойной зоне вследствие дроссель-эффекта, К  ;G - весовой расход газа, кгс/ч; - время работы скважины с начала её эксплуатации, ч; h - толщина пласта, м; Сп - объёмная теплоёмкость газоносной породы, ккал/м3; Rк , rс -радиусы контура питания и скважины, м;  , п - теплопроводность горных пород в интервале от L до х, ккал/м*ч*К); f( ) - безразмерная функция времени . |