Подать статью
Стать рецензентом
Том 238
Страницы:
443
Скачать том:

Расчет теплопроводности нефтенасыщенных песчаных грунтов

Авторы:
И. Собота1
В. И. Маларев2
А. В. Коптева3
Об авторах
  • 1 — Университет природопользования
  • 2 — Санкт-Петербургский горный университет
  • 3 — Санкт-Петербургский горный университет
Дата отправки:
2019-03-24
Дата принятия:
2019-05-13
Дата публикации:
2019-08-25

Аннотация

В настоящее время Россия обладает значительными запасами тяжелой высоковязкой нефти, конечный коэффициент извлечения которых не превышает 0,25-0,29 при использовании современных и эффективных методов разработки месторождений. Наиболее перспективными из существующих методов являются тепловые, основным недостатком которых остаются большие материальные затраты, приводящие в конечном итоге к значительному повышению себестоимости добываемой нефти. Таким образом, совершенствование существующих и создание более эффективных тепловых методов разработки месторождений является важной задачей в нефтедобыче. Перспективным направлением развития термических методов добычи является разработка забойных электропарогенераторов. В отличие от традиционных методов паротепловой обработки пластов, предусматривающих закачку пара с поверхности, скважинные электротермические устройства позволяют снизить потери энергии и повысить качество пара, закачиваемого в пласт. Для успешной и эффективной организации добычи нефти и осуществления рациональной разработки месторождений высоковязкой нефти с применением скважинного электротермического оборудования необходимо учитывать характер распространения теплового воздействия как в продуктивном пласте, так и в окружающем его пространстве, включая кровлю и подошву. Одной из основных величин, характеризующих данный процесс, является теплопроводность нефтесодержащих пород. В статье рассмотрен состав типичных нефтенасыщенных песчаных грунтов, проведены исследования тепло- и массопереноса в нефтенасыщенных грунтах, изучено влияние различных параметров на теплопроводность неоднородной системы, предложен метод расчета теплопроводности нефтеносных грунтов методом последовательного сведения многокомпонентной системы к двухкомпонентной и доказана справедливость предлагаемого подхода путем сопоставления полученных расчетных зависимостей и экспериментальных данных.

10.31897/pmi.2019.4.443
Перейти к тому 238

Литература

  1. Abramovich B.N., Sychev Yu.A. Problems of ensuring energy security of raw mineral resources enterprises. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 217, p. 132-139 (in Russian).
  2. Antoniadi D.G., Garushev A.R., Ishkhanov V.G. Handbook of thermal oil production methods. Krasnodar: Krasnaya Kuban'. 2000, p. 464 (in Russian).
  3. Gil'manov A.Ya., Shevelev A.P. Physical and mathematical modeling of steam-assisted gravity drainage of heavy oil deposits based on the material balance method. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Fiziko-matematicheskoe modelirovanie. Neft', gaz, energetika. 2017. Vol. 3. N 3, p. 52-69. DOI: 10.21684/2411-7978-2017-3-3-52-69 (in Russian).
  4. Zagrivnyi E.A., Kozyaruk A.E., Bataev S.N. Electrothermal system based on a well electrode heater with a power of more than 500 kW for thermal treatment of a high-viscosity oil reservoir. Elektrotekhnika. 2003. N 5, p. 61-69 (in Russian).
  5. Alekseev A.D., Zhukov V.V., Strizhnev K.V., Cherevko S.A. Study of hard-to-recover and non-traditional objects according to the principle of «reservoir factory in the formation». Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 228, p. 695-704. DOI: 10.25515/PMI.2017.6.695 (in Russian).
  6. Kudinov V.I. Improving thermal methods for the development of high-viscosity oil fields. Moscow: Neft' i gaz, 1996, p. 284 (in Russian).
  7. Molchanov A.A., Ageev P.G. The introduction of new technologies is a reliable way to extract the remaining reserves of hydrocarbon deposits. Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 227, p. 530-539. DOI: 10.25515/PMI.2017.5.530 (in Russian).
  8. Zagrivnyi E.A., Kozyaruk A.E., Malarev V.I., Mel'nikova E.E. Prospects for using bottomhole electrothermal systems to enhance oil recovery of heavy high-viscosity oil formations. Elektrotekhnika. 2010. N 1, p. 50-56 (in Russian).
  9. Proskuryakov R.M., Kopteva A.V. Non-destructive methods for monitoring the quality and quantity of oil flows. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 220, p. 564-567. DOI: 10.184541/PMI2016.4.564 (in Russian).
  10. Zagrivnyi E.A., Malarev V.I., Lakota O.B., Zyrin V.O. Ecological and economic prospects for the use of electrothermal systems for the production of high-viscosity oil. Neftyanoe khozyaistvo. 2012. N 11, p. 118-121 (in Russian).
  11. Khisamov R.S. Analysis of the development efficiency of super-viscous bituminous oil reserves with steam gravity treatment. Neftyanoe khozyaistvo. 2014. N 7, p. 24-27 (in Russian).
  12. Dul’nev G.N., Malarev V.I. Theory of flow in the conductivity problem of inhomogeneous media. Journal of Engineering. Physics and Thermophysics. 1990. Vol. 59. Iss. 3, р. 1217-1231. DOI: 10.1007/BF00870519
  13. Gülşad Küçük, Gonzalez Marcial, Cuitiño Alberto M. Effective thermal expansion property of consolidated granular materials. Materials (Basel). 2017. 10 (11). DOI: 10.3390/ma10111289
  14. Verma L.S., Shrotriya A.K., Singh U., Chaudhary D.R. Heat storage coefficient – an important thermophysical parameter and its experimental determination. Journal of Physics D: Applied Physics. 2000. Vol. 23. N 11. DOI: 10.1088/0022-3727/23/11/009
  15. Jaeger H.M., Nagel S.R., Behringer R.P. Granular solids, liquids, and gases. Reviews of Modern Physics. 1996. N 68, р. 1259-1273. DOI: 10.1103/RevModPhys.68.1259
  16. Litvinenko V.S., Kudryashov B.B., Solovjev G.N. Feasibility of high temperature penetrators in improving geothermal drilling technology. Geothermal Resources Council Transactions. 1997. Vol. 21, p. 113-117.
  17. Malarev V.I, Kopteva A.V. Borehole electric steam generator electro-thermal calculation for high-viscosity oil productive layers development: International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2017.
  18. St. Petersburg. 16-19 May. DOI: 10.1109/ ICIEAM.2017.8076341
  19. Sobota J., Palarski J., Plewa F., Strozik G. Movement of solid particles in vertical pipe: The Proceedings of The Seventh (2007). ISOPE Ocean Mining (and Gas Hydrates) Symposium. Lisbon. Portugal. 2007, р. 197-207.
  20. Nascimento C.M. Design, оptimization and operation of SAGD wells using dynamic flow simulations: SPE Western Regional Meeting. 2015. 23-26 May. Anchorage. Alaska. SP-174494-MS.
  21. Shrotriya A.K., Verma L.S., Singh R., Chaudhary D.R. Prediction of the heat storage coefficient of a three-phase system. Journal of Physics D: Applied Physics. 2000. Vol. 24. N 9. DOI 10.1088/0022-3727/24/9/003
  22. Siu W.W.M., S.Н.-K.Lee. Transient temperature computation of spheres in three-dimensional random packings. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2004. Vol. 47, р. 887-898. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2003.08.022
  23. Vargas W.L., McCarthy J.J. Heat conduction in granular materials. American Institute of Chemical Engineers Journal. 2001. Vol. 47. N 5, р. 1052-1059. DOI: 10.1002/aic.690470511
  24. Yun T.S., Santamarina J.C. Fundamental study of thermal conduction in dry soils. Granular Matter. 2008. N 10, р. 197-207.
  25. Zargar Z., Farouq Ali S. Analytical Treatment of SAGD – Old and New: SPE Canada Heavy Oil Technical Conference. 2016. 7-9 June. Calgary. Alberta. Canada. SPE-180748-MS.

Похожие статьи

Пространственные модели, разрабатываемые с применением лазерного сканирования на газоконденсатных месторождениях северной строительно-климатической зоны
2019 С. Н. Меньшиков, А. А. Джалябов, Г. Г. Васильев, И. А. Леонович, О. М. Ермилов
Технология разработки сложноструктурного месторождения апатитов и выемочно-сортировочный комплекс для ее осуществления
2019 А. Ю. Чебан
Влияние внешних факторов на национальную энергетическую безопасность
2019 В. Л. Уланов, Е. Ю. Уланова
Методический подход к обоснованию капитальных вложений золоторудных месторождений на основе удельных затрат
2019 А. Ю. Зайцев
Оценка удароопасности при освоении глубоких горизонтов Николаевского месторождения
2019 Д. В. Сидоров, М. И. Потапчук, А. В. Сидляр, Г. А. Курсакин
Совершенствование эксплуатации насосно-эжекторных систем при изменяющихся расходах попутного нефтяного газа
2019 А. Н. Дроздов, Я. А. Горбылева