Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, РАЗНОЕ

Исследование коэффициента джоуля-томсона для многофазных сред.

irina_k20 1175 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 47 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 16.06.2020
Целью моей выпускной квалификационной работы являются: 1) Исследование зависимости коэффициента Джоуля – Томсона для эмульсии (смесь масла и воды в процентном соотношений) 2) Обоснование методики эксперимента и использования установки ПИК-ОФП-2-СУ-70-40-1-РР-ФС. 3) Обработка и анализ полученных данных, построение графиков исходя из полученных данных.
Введение

В процессе эксплуатации месторождений нефти и газа необходимо получать достоверную информацию о пласте и должен осуществляться контроль технического состояния скважины. Для этого применяется множество геофизических методов, основанных на измерении параметров различных физических полей вдоль ствола скважины. Основными эффектами, обуславливающими температурное поле в пласте и в скважине, являются: эффект Джоуля-Томсона, адиабатический, баротермический, смешивания и теплоты разгазирования[1]. Решение практических задач базируется на анализе формы температурной кривой и величины температурной аномалии. Температурная аномалия, в свою очередь, выделяется на основе сопоставления зарегистрированной термограммы с геотермической (базовой). Опыт показывает, что эффект Джоуля-Томсона оказывает значительное влияние на распределение температуры и её аномалий в стволе скважины[2]. На кафедре Геофизики Башкирского Государственного Университета так же велись исследования эффекта Джоуля-Томсона учеными как Валиуллин Р.А, Рамазанов А.Ш.. В ходе исследования была создана установка для определения адиабатического коэффициента и коэффициента Джоуля-Томсона. Моей задачей была определение коэффициента Джоуля-Томсона для эмульсии.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2 1. ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА 4 1.1.Теоретическое обоснование эффекта Джоуля-Томсона. 4 1.2 Вывод коэффициента Джоуля – Томсона по Э.Б. Чекалюку. 11 1.3 Эмульсия. 18 1.4 Дисперсная среда. 20 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА 25 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА 32 3.1 Методика эксперимента. 32 3.2 Проведение эксперимента. 38 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 47
Список литературы

1. Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. М.: Недра, 1965. 240 c. 2. Крутова В.И. Техническая термодинамика М.: Высшая школа 1991. 384 с. 3. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Статистическая физика. М.: Наука, 1995. 272с. 4. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Академия, 2006. 560с. 5. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Статистическая физика. М.: Наука, 1995. 272 с. 6. Базаров И. П. Учеб. для физ. спец. ун-тов. М.: Высш. шк., 1983. 344 с. 7. Ландау, Л. Д., Ахиезер А.И., Лифшиц, Е. М Курс общей физики. Механика и молекулярная физика. М: Наука, 1965. 385 с. 8. Филиппов А.И. Баротермический эффект при переходных режимах работы скважины. М.: Нефть и газ. 1987.183 с. 9. Леонтович М.А., Введение в термодинамику. 2-е изд. М.: Наука, 1952. 416 с. 10. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1971. 312 с 11. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Термодинамическая теория истечения газов и паров. М.: Изд-во МАИ, 1983. 54 с. 12. Федорова В.Н. Аппаратурно - методический комплекс для термогидродинамических исследований пологих и горизонтальных скважин. Диссертация, Сургут, 2004. 374 с. 13. Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. М.: Недра, 1965. 240 c 14. Валиуллин Р. А., Рамазанов А.Ш., Шарафутдинов Р.Ф.. Термометрия пластов с многофазными потоками. - Уфа: изд-е Башкирск. ун-та. 1998. - 116 с. 15. Басниев К.С., Кочина И. Н., Максимов В. М.. Подземная гидромехника. М., Недра. - 1993. 16. Рамазанов А.Ш., Тагиров И.Ф. Стационарное температурное поле при фильтрации газированной нефти // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 1994. - 117 с. 17. Валиуллин Р.А., Болдырев В.Д. Экспериментальное изучение адиабатического эффекта в пластовых жидкостях. // Физико- химическая гидродинамика: Межвузовский сборник,-Уфа: Баш.гос.унив-т. - 1989. - с.84-42. 18. А.И. Филиппов “Скважинная термометрия переходных процессов”. Саратов, изд-во СарГУ, 1990г. 19. Эккерт Э.-Р. Дрейк Р.-М. Теория тепло- и массообмена, пер. с англ., М. — Л., 1961. 20. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика. — М.: Недра, 1993. - 416 с. 21. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е стереотип М.: Энергия, 1977. – 344 с. 22. Руководство по эксплуатации. Установка для исследования термодинамических параметров пластовых флюидов ПИК-ОФП-2-СУ-70-40-1-РР-ФС. Новосибирск 2014. 38 с. 23. Справочные данные по теплофизическим свойствам веществ [Электронный ресурс] / Свойства трансформаторного масла. thermalinfo.ru/svojstva-zhidkostey/toplivo-i-masla. 24. Тетельмин В.В., Язев В.А. Нефтегазовое дела. Полный курс. Учебное пособие: Издательский Дом "Интеллект", 2009.-800с.
Отрывок из работы

1. ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА 1.1.Теоретическое обоснование эффекта Джоуля-Томсона. Эффектом Джоуля-Томсона называется изменение температуры газа или жидкости при адиабатическом дросселировании - медленном протекании флюида под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Данный эффект является одним из методов получения низких температур[3]. Эффект Джоуля-Томсона объясняется тем, что внутренняя энергия газа определяется не только хаотическим тепловым движением молекул. В реальном газе существуют и межмолекулярные силы взаимодействия, где присутствуют и притяжение, и отталкивание; соотношение между ними определяется как природой газа, так и температурой, и давлением. О силах притяжения писал Д. И. Менделеев, когда объяснял “точку абсолютного кипения” жидкостей[4]. При дросселировании производится внутренняя работа, затрачиваемая на раздвижение молекул вопреки силам их взаимного притяжения. В результате часть энергии теплового движения молекул переходит в потенциальную энергию их взаимодействия. Соответственно температура газа понижается, хотя общая его энергия не изменяется. Происходит лишь ее перераспределение – убыль кинетической и рост потенциальной[5]. Эффект был обнаружен и исследован английским учёными Дж. Джоулем и У. Томсоном в 1852—1862 г. В опытах Джоуля–Томсона измерялась температура в двух последовательных сечениях непрерывного и стационарного потока газа (до дросселя и за ним Рисунок 1.1) Рисунок 1.1 — Схема опыта Джоуля-Томсона Примечание: в теплоизолированной трубке создаётся стационарный проток газа. После прохождения газа через дроссель (ограничитель, регулятор) его давление – p; удельный объём – V и температура –Т изменяются. Значительное трение газа в дросселе (мелкопористой пробке из ваты) делало скорость газового потока ничтожно малой, так что при дросселировании кинетическая энергия потока была очень мала и практически не менялась. Благодаря низкой теплопроводности стенок трубы и дросселя теплообмен между газом и внешней средой отсутствовал. При перепаде давления на дросселе ?p = p1— р2, равном 1 атмосфере (1,01*105 н/м2), измеренная разность температур ?T = T2 — T1 для воздуха составила — 0,25°С (опыт проводился при комнатной температуре). Для углекислого газа и водорода в тех же условиях ?Т оказалась, соответственно, равной -1,25 и +0,02°С. Эффект Джоуля–Томсона принято называть положительным, если газ в процессе дросселирования охлаждается (?Т < 0), и отрицательным, если газ нагревается (?Т > 0). Изменение энергии. Изменение энергии газа в ходе этого процесса будет равно работе: U_2-U_1=P_1 V_1-P_2 V_2 (1.1) Следовательно, из определения энтальпии: H=U+PV (1.2) из этого следует, что процесс изоэнтальпиен. Изменение температуры при малом изменении давления (дифференциальный эффект) в результате процесса Джоуля-Томсона определяется производной: ?_JT=(?T/?P)_H, (1.3) называемый коэффициентом Джоуля — Томсона. С помощью элементарных преобразований можно получить выражение для этого коэффициента: ?_JT=(?T/?P)_H=1/C_P [T(?V/?T)_P-V] (1.4) где C_p—теплоёмкость при постоянном давлении, Т – температура, Р – давление, Н – постоянная энтальпия, V – объем газа. Для идеального газа ?_JT=0, а для реального газа он определяется уравнением состояния. Если при протекании газа через пористую перегородку температура возрастает (?_JT<0), то эффект называют отрицательным, и наоборот, если температура убывает (?_JT>0), то процесс называют положительным. Температуру, при которой ?_JT меняет знак, называют температурой инверсии[6]. Согласно молекулярно-кинетической теории строения вещества, Эффект Джоуля – Томсона свидетельствует о наличии в газе сил межмолекулярного взаимодействия (обнаружение этих сил было целью опытов Джоуля и Томсона). Действительно, при взаимном притяжении молекул внутренняя энергия (U) газа включает как кинетическую энергию молекул, так и потенциальную энергию их взаимодействия. Расширение газа в условиях энергетической изоляции не меняет его внутренней энергии, но приводит к росту потенциальной энергии взаимодействия молекул (поскольку расстояния между ними увеличиваются) за счёт кинетической. В результате тепловое движение молекул замедлится, температура расширяющегося газа будет понижаться[7]. В действительности процессы, приводящие к Эффекту Джоуля-Томсона, сложнее, т.к. газ не изолирован энергетически от внешней среды. Он совершает внешнюю работу (последующие порции газа, справа от дросселя, теснят предыдущие), а слева от дросселя над самим газом совершают работу силы внешнего давления (поддерживающие стационарность потока). Это учитывается при составлении энергетического баланса в опытах Джоуля-Томсона. Работа продавливания через дроссель порции газа, занимающей до дросселя объём V_1, равна p_1 V_1. Эта же порция газа, занимая за дросселем объём V_2, совершает работу p_2 V_2. Проделанная над газом результирующая внешняя работа A?=p?_1 V_1-p_2 V_2 может быть как положительной, так и отрицательной. В адиабатических условиях она может пойти только на изменение внутренней энергии газа: A=U_2-U_1. Отсюда, зная уравнение состояния газа и выражение U, можно найти ?T. Величина и знак эффекта Джоуля Томсона определяются соотношением между работой газа и работой сил внешнего давления, а также свойствами самого газа, в частности размером его молекул[8]. Для идеального газа, молекулы которого рассматриваются как материальные точки, не взаимодействующие между собой Эффект Джоуля – Томсона равен нулю. В зависимости от условий дросселирования один и тот же газ может как нагреваться, так и охлаждаться. Температура, при которой (для данного давления) разность ?T, проходя через нулевое значение, меняет свой знак, зависимости температуры инверсии от давления показана на рис. 1.2. называется температурой инверсии эффекта. Кривая инверсии отделяет совокупность состояний газа, при переходе между которыми он охлаждается, от состояний, между которыми он нагревается[9]. Значения верхних температур инверсии (Ti, max, Рисунок 1.2) для ряда газов приведены в таблице 1.1. Рисунок 1.2 — Кривая инверсии азота. В пределах кривой эффект Джоуля — Томсона положителен (?T < 0), вне кривой-отрицателен (?Т > 0). Для точек на самой кривой эффект равен нулю Эффект Джоуля — Томсона характеризуемый малыми значениями ?T при малых перепадах давления ?р, называют дифференциальным. При больших перепадах давления на дросселе температура газа может изменяться значительно. Например, при дросселировании от 200 до 1 атмосферы и начальной температуре 17°С воздух охлаждается на 35°С.Этот интегральный эффект положен в основу большинства технических процессов сжижения газов[10]. Таблица 1.1 Значения верхних температур инверсии для ряда газов Газ СО2 Ar N2 H2 He Воздух Ti, max,K 1500 723 621 202 50 603 Суть физического процесса заключается в том, что эффект в решающей степени зависит от небольшого отклонения от идеального газа, заданной межмолекулярных сил. Когда газ расширяется, среднее расстояние между молекулами возрастает. Из-за этого межмолекулярного взаимодействия, расширение вызывает увеличение потенциальной энергии газа. Если никакой внешней работы не совершается в процессе, и тепло не передается, полная энергия газа остается такой же из-за сохранения энергии. Увеличение потенциальной энергии, таким образом, предполагает уменьшение кинетической энергии, следовательно, температуры. При столкновении молекулы газа, кинетическая энергия временно преобразуется в потенциальную энергию (в соответствии с отталкивающей части межмолекулярной силы). В среднем увеличение межмолекулярного расстояния, есть снижение числа столкновений в единицу времени, что приводит к снижению средней потенциальной энергии. Опять же, полная энергия сохраняется, так что это приводит к увеличению кинетической энергии (температуры). В области, ограниченной кривой инверсии Джоуля-Томсона, первый эффект (работа внутри против межмолекулярных сил притяжения) доминирует, и свободное расширение приводит к снижению температуры. Вне области, ограниченной кривой инверсии, молекулы газа движутся быстрее и так сталкиваются чаще, и последний эффект (снижение столкновения, вызывающие уменьшение средней потенциальной энергии) доминирует. Течение жидкостей и газов через пористые или трещиноватые породы рассматривается в подземной гидравлике как изотермический процесс. Во многих практических случаях постулирование постоянной температуры подземных потоков не приводит к серьезным последствиям. Это было показано в 1939 г. Б.Б. Лапуком, который впервые рассматривал подземное течение как дроссельный процесс. С тех пор, как вытекает из монографии А.Э. Шейдеггера, в которой освещаются материалы по проблеме течения в пористой среде за последующее двадцатилетие, температурные режимы потоков в пористой среде ни в Советском Союзе, ни за рубежом по существу не изучали. По мере развития техники глубинных измерений (в частности, с повышением точности и чувствительности глубинных дистанционных термометров) подземные температурные процессы оказались доступными для непосредственных наблюдений. Открылись реальные возможности для существенного расширения информации о процессах, происходящих в нефтяных и газовых месторождениях. Практика показала высокую разрешающую способность температурных кривых по температуре и в этой связи, естественно, возрос практический интерес к теории термодинамических явлений в условиях пористой среды. Первые температурные исследования земных недр проводились геофизиками и ограничивались изучением естественного теплового поля Земли. Итоги этих исследований излагаются во многих работах, например, в монографиях В. Н. Дахнова и Д. И. Дьяконова, в более общем плане в монографии Б. Гутенберга и др. Вопросам конвективного нагревания пористой среды уделялось относительно много внимания в последнее десятилетие в связи с разработкой различных методов теплового воздействия на пласт с целью повышения нефтеотдачи. К первым теоретическим работам в этой области можно отнести работы И.А. Чарного, Э.Б. Чекалюка, Л.П. Рубинштейна и др. Аналогичные задачи, связанные с охлаждением пласта при нагнетании воды в скважину, рассматривали Э.Б. Чекалюк, М.А. Пудовкин и др[11]. Проблемы переноса тепла и вещества в пористых, а вернее в капиллярно-пористых телах впервые рассматривались в области почвоведения и теории сушки. Итоги этих работ излагаются в монографии В.А. Лыкова. Исходная система дифференциальных уравнений в частных производных, выведенная для указанных целей, учитывает теплопроводный и конвективный перенос тепла, теплоту испарения и конденсации, капиллярные эффекты и закон Дарси, но не содержит членов уравнения, которые имеют решающее значениев условиях работы нефтяных и газовых залежей, учитывающих влияние эффекта Джоуля-Томсона и температурный эффект адиабатического расширения пластовых жидкостей и газов. Взаимосвязь между изменениями пластовых температур и давлений во времени и в пространстве при стационарном режиме работы скважины была впервые установлена автором, в этой работе дано уравнение тепловых потоков в пористой среде с учетом дроссельного эффекта и теплообмена между компонентами пористой среды. Впоследствии автором было получено полное дифференциальное уравнение энергии для потока упругой жидкости в пористой среде, которое легло в основу изучения тепловых явлений, связанных с подземным движением жидкостей и газов[12]. 1.2 Вывод коэффициента Джоуля – Томсона по Э.Б. Чекалюку. Полный дифференциал энтальпии выражается следующим функцией внешних параметров и температуры: dI=c_p dTAV[1-T/V (?T/?V)_p ]dP (1.1) Для изоэнтальпийных процессов (I=const) дается следующее соотношение между давлением и температурой: dT= - AV/c_p [1-T/V (?T/?V)_p ]dP (1.2) Коэффициент ?= AV/c_p (1- ?T)называют дифференциальным коэффициентом Джоуля –Томсона. В случае небольших перепадов давлений используют интегральное значение коэффициента Джоуля – Томсона ? ?_I ?T=-? ?_I ?p (1.3) В идеально жесткой жидкости термическое расширение отсутствует или ?=0. Следовательно, для данной жидкости получаем ? ?_I=AV/c_p (1.4) Несжимаемая жидкость может перемещаться в пористой среде и преодолевать гидравлические сопротивления только за счет работы внешних сил: ?L=V(p_2-p_1 ) (1.5) где p_2 иp_1 – давления на двух эквипотенциальных поверхностях пористой среды. При постоянной скорости фильтрации вся работа расходуется на преодоление сил трения и целиком превращается в тепловую энергию, что приводит к увеличению температуры жидкости на пути движения. Таким образом, определение коэффициента Джоуля – Томсона без теплового расширения вытекает также на основании закона сохранения энергии: с_p ?T=AVdP (1.6) Коэффициент термического расширения идеального газа ?=1/T; после подстановки в ?= AV/c_p (1- ?T) получаем ?_I=0. Следовательно, дросселирование идеального газа – изотермический процесс. При изотермическом процессе идеального газа имеем ?L= p_2 V_2- p_1 V_1, т.е. работа внешних сил для этого случая равны 0 и из за этого температура не меняется. Коэффициент Джоуля- Томсона можно представить в виде: ?_I=AV/c_p - ?_s (1.7) где AV/c_p определяет нагревание вещества за счет силы трения, а ?_s- охлаждение за счет адиабатического расширения. Для жидкостей AV/c_p ??_s или ?T?1 что значит, все жидкости, насыщающие пористую среду, нагреваются по пути движения. Коэффициент Джоуля – Томсона для реальных газов получаем от уравнения для идеальных газов с учетом уравнения состояния, а именно ?_I= (k-1)/k T^2/p ?(?z/?T)?_p (1.8) В этом случае знак эффекта Джоуля – Томсона зависит от знака частной производной (?z/?T). В случаях, где (?z/?T)=0, коэффициент ?_I=0, эти точки называют точками инверсии. В точке инверсии коэффициент ?_I меняет знак следующим образом: если ниже температуры инверсии, то ?(?z/?T)?_p>0 или ?_I<0, т.е газ по пути движения в пористой среде охлаждается выше точки инверсии?(?z/?T)?_p<0; ?_I>0, газ, который движется в пористой среде, нагревается[13]. Кривая точек инверсии соответствует линии поворота сетки линий z(p_R,T_R ) на Рисунке 1.3. Рисунок 1.3 — Коэффициент для углеводородных газов в функции приведенных давлений и температур Для графических определений интегрального эффекта Джоуля – Томсона приводим Рисунок 1.4 энтальпийную диаграмму из работы. Пунктирная линия разделяет область положительного и отрицательного температурного эффекта дроссельного движения. Рисунок 1.4 — Энтальпия углеводородных газов в функции приведенных давлений и температур Применение эффекта Джоуля – Томсона в нефтепромысловой отрасли. Применение метода термометрии с использованием эффекта Джоуля – Томсона позволяет решать сложные задачи промыслового характера в эксплуатационных скважинах. Также с помощью этого метода возможно разделение участков, работающих водой и нефтью[14]. Числовое значение коэффициента зависит от состава флюида, поступающего в скважину, и его температуры. В исследованиях Чекалюка Э. Б., коэффициент Джоуля-Томсона получился равным: для природных горючих газов при температурах 20—200 °C и давлениях 5—30 МПа в пределах (0,05-0,45°C/атм.); для воды в пределах (0,018-0,024°C/атм.); для нефти в пределах (0,036-0,06°C/атм). На Рисунке 1.5 приведены результаты исследований фонтанирующей скважины. Интервал перфорации расположен на глубине 2347-2351м. Исследования проводились на трех стационарных режимах. По промысловым данным скважина работала безводной нефтью. Имеется длинный зумпф с участком ненарушенного геотермического распределения температуры. Продлив этот участок до подошвы интервала перфорации можно с достаточной точностью восстановить геотермическую температуру в подошве интервала перфорации. Уменьшение забойного давления (увеличение депрессии - ?р) приводит к увеличению температуры притекающего из зоны перфорации флюида. В таблице 1.2 приведены параметры, соответствующие стационарным режимам работы скважины. Расчетный коэффициент Джоуля-Томсона (в данном случае для нефти) колеблется в пределах 0,0315-0,0320°C/атм. Некоторая несходимость с экспериментальными результатами коэффициента, полученными Чекалюком Э.Б., возможно связана с квазистационарным режимом работы скважины. Другой причиной заниженного значения коэффициента Джоуля-Томсона может быть влияние состава самой нефти, а также наличие в продукции скважины небольшого количества воды. Рисунок 1.5 — Влияние эффекта Джоуля-Томсона на распределение температур при понижении забойного давления в фонтанирующей скважине Таблица 1.2. Сводная таблица результатов обработки термограммы Режим Q (т/сут) ?p (атм) ?T(°С) ? (°С/атм) 1 80 15,8 0,5 0,0315 2 110 22 0,68 0,0310 3 130 25,6 0,82 0,0320 где Q - дебит скважины, ?p - величина депрессии, ?Т - величина температурной аномалии, ? - коэффициент Джоуля-Томсона. Поскольку изменения температуры притекающей жидкости зависит от депрессии, то изменения температуры против всех продуктивных интервалов определяется составом притекающего флюида. Следовательно, для интервала притока нефти разогрев будет равен ?T_н=?_н ?P, а для интервала притока воды ?T_в=?_в ?P. Таким образом, распределение температуры напротив интервала перфорации будет иметь вид прямых линий, параллельных геотермическому распределению температуры и сдвинутых вправо на величину +?T_н для нефти и ?T_в для воды. Поскольку скважинный прибор измеряет температуру жидкости в стволе скважины, то распределение температуры напротив перфорированного интервала определяется не только эффектом Джоуля – Томсона, но и калориметрическим эффектом. В интервале притока воды более нагретая вода, притекающая из подошвы пласта, смешивается с холодной водой, поступающая из кровли водоносной части пласта. В результате этого градиент температуры напротив интервала притока воды при постоянном профиле притока снижается в два раза по отношению к геотермическому. При наличии одного только эффекта Джоуля – Томсона весь интервал притока нефти нагрелся бы почти в два раза сильнее, чем интервал притока воды (так как коэффициент Джоуля – Томсона нефти примерно в два раза больше чем у воды), в результате чего на границе пропластков образовался бы разрыв термограммы. Калориметрический эффект смешивания воды и нефти приводит к ликвидации этого разрыва[15]. Коэффициент Джоуля – Томсона в реальных условиях зависит не только от температуры и давления, но и от процентного содержания компонент, входящих в состав дросселирующей жидкости. Поэтому в промысловых условиях нужно говорить об эффективном коэффициенте Джоуля – Томсона. В связи с этим возникает возможность по величине ?_эф определение процентного содержания воды в дросселирующем флюиде. В нагнетательных скважинах эффект Джоуля?Томсона в интервале перфорированного пласта практически отсутствует. В данном случае дроссельный эффект проявляется в призабойной зоне внутри пласта по пути движения нагнетаемой жидкости. При нагнетании жидкости температура внутри пласта становится выше, чем на забое, при нагнетании газа — ниже. Однако обнаружить этот эффект внутрипластового охлаждения или нагревания в нагнетательной скважине достаточно трудно. Эффект Джоуля-Томсона может быть использован для активного воздействия на пласт холодом или теплом. Охлаждение или замораживание забоя скважины путем продавливания углеводородного газа через дроссельный элемент, опущенный в скважину на насосно-компрессорных трубах, не представляет технических трудностей. В связи с этим можно осуществить внутрипластовое замораживание путем создания в пласте холодного кольца вокруг скважины на заданном расстоянии от ее оси с температурой ниже нуля, причем забойная температура может оставаться начальной; такое кольцо не пропускает воды к застывшей нефти и может быть использовано как для разобщения пластов, так и для многократного гидроразрыва. Таким образом, знание коэффициента Джоуля – Томсона достаточно важно при интерпретации данных термометрии при решении различных промысловых задач, в частности для выделения работающих интервалов и определения пропластков, работающих нефтью и водой. Эффективность решения задач, перечисленных выше, может быть повышена всесторонним экспериментальным изучением эффекта Джоуля – Томсона для пластовых жидкостей конкретных нефтяных месторождений[16]. 1.3 Эмульсия. Эмульсия-это система из двух взаимно нерастворимых жидкостей, в которых одна распределена во взвешенном состоянии в виде мельчайших капель. Та жидкость, которая образует взвешенные капли, называется дисперсной фазой, а та, в которой взвешены капли — дисперсионной средой. Вода и нефть часто образуют трудно разделимую нефтяную эмульсию. В общем случае эмульсия есть система из двух взаимно нерастворимых жидкостей, в которых одна распределена в другой во взвешенном состоянии в виде мельчайших капель. Смолистые нефти, содержащие нафтеновые кислоты или сернистые соединения, отличаются большей склонностью к образованию эмульсий. Эмульгированию нефти способствует также интенсивное перемешивание ее с водой при добыче. При перемешивании воды и нефти возможно образование эмульсии двух видов: гидрофобной В—Н (вода в нефти) и гид¬рофильной Н—В (нефть в воде). В первый момент взаимного диспергирования образуются эмульсии обоих видов. Однако выживает и может существовать практически долго эмульсия лишь одного из этих видов — вода в нефти. Известно, что чем меньше поверхностное натяжение на гра¬нице нефть—вода, тем лучше будут диспергироваться вода в нефти и нефть в воде. Низкое поверхностное натяжение в свою очередь зависит от наличия поверхностно-активных ком¬понентов в нефти и воде. Наиболее поверхностно-активными компонентами нефти являются нафтеновые кислоты, асфальтены и смолы.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg