Файл: Курсовая работа по дисциплине Теплотехника Студент гр. Гр2011 М. Н. Осокин.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 333

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Институт нефти и газа федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

(филиал в г. Октябрьском)

Кафедра механики и технологии машиностроения


РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В ПРОЦЕССЕ НАГНЕТАНИЯ

ГОРЯЧЕГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА
КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теплотехника»

Студент гр. ГР-20-11

М.Н. Осокин

Руководитель ассистент

И.Ф. Галиуллина

Оценка защиты






г. Октябрьский

2 022

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Институт нефти и газа федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

(филиал в г. Октябрьском)

Кафедра механики и технологии машиностроения

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсовой работы
Студент ___Осокин Максим Николаевич____ группа ГР 20-11

(фамилия, имя, отчество полностью) (шифр)
Дисциплина Теплотехника
Тема Расчет тепловых потерь в процессе нагнетания горячего теплоносителя при обработке

призабойной зоны пласта
Исходные данные для расчета курсовой работы

Задание 1. Составление теплового баланса прямоточного парового котла передвижной парогенераторной установки. Составить и начертить схему теплового баланса прямоточного парового котла передвижной парогенераторной установки, паропроизводительностью
Dп.п, работающей на топливе заданного состава. Давление перегретого пара Рп.п, температура перегретого пара tп.п, температура питательной воды tп.в, температура окружающей среды tв. Температура уходящих газовtух, коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом ух.

Задание 2. Расчет тепловых потерь наземного паропровода. Для подачи пара имеется паропровод диаметром Dнар/Dвн и длиной L. Начальная температура пара t1 при давлении р1. Требуется рассчитать δиз изоляции так, чтобы у потребителя температура пара была не ниже t2 при р2, если температура окружающей среды τ0, скорость протекания пара w.

Задание 3. Расчет тепловых потерь в стволе скважины при закачке горячего теплоносителя. Для интенсификации отдачи нефтяного пласта по теплоизолированным трубам НКТ в течение времени Ζ нагнетается насыщенный водяной пар. Рассчитать и начертить график изменения температуры теплоносителя на участке нагнетательной скважины х1 х2 (показать не менее 4 точек).
Представить следующие материалы в указанные сроки:

  1. Введение.

  2. Цель и задачи курсовой работы

  3. Краткая теория по теме курсовой работы

  4. Примеры числовых расчетов и графических решений

4.1. Составление теплового баланса прямоточного парового котла передвижной

парогенераторной установки.

4.2. Расчет тепловых потерь наземного паропровода.

4.3. Расчет тепловых потерь в стволе скважины при закачке горячего теплоносителя.

5. Заключение. Выводы и рекомендации

6. Список использованных источников
Дата выдачи «_21_»_сентября_2022 г.
Срок сдачи курсовой работы «_10_»_декабря_2022 г.
Консультант

__И.Ф. Галиуллина__ Студент __М.Н. Осокин__
СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..

3

1

Составление теплового баланса прямоточного парового котла
передвижной парогенераторной установки…………………………………



4

1.1

Исходные данные……………………………………………………………

4

1.2

Располагаемая теплота топлива………………………………………………

4

1.3

Теплота, полезно использованная в котлоагрегате…………………………

6

1.4

Потери теплоты q2 с уходящими газами……………………………………..

7

1.5

Потери теплоты q3 от химической неполноты сгорания топлива………….

9

1.6

Потери теплоты q4 от механической неполноты сгорания топлива……….

10

1.7

Потери теплоты q5в окружающую среду…………………………………..

10

1.8

Ответ на теоретический вопрос………………………………………………

12

2

Расчет тепловых потерь наземного паропровода…………………………

26

2.1

Исходные данные……………………………………………………………

26

2.2

Допустимые тепловые потери при наличии изоляции……………………..

26

2.3

Потери тепла с одного погонного метра трубопровода…………………….

29

2.4

Расчет изоляции……………………………………………………………….

30

3

Расчет тепловых потерь в стволе скважины при закачке горячего теплоносителя…………………………………………………………………

33

3.1

Исходные данные…………………………………………………………….

33

3.2

Схемы оборудования для нагнетания пара………………………………….

34

3.3

Изменение температуры теплоносителя на участке скважины х1 – х2…….

36

3.4

Изменение температурного поля в радиальном направлении…………….

44

Заключение……………………………………………………………………

51

Список использованных источников……………………………..

52


ВВЕДЕНИЕ

Нефтяная и газовая промышленность является одной из ведущих и быстро развивающихся отраслей народного хозяйства. Она же является и одним из крупнейших потребителей топлива в стране.

Расход топлива на собственные энергетические нужды в добыче нефти и газа составляет около 13 % от общего расхода топлива по отрасли.

В основных направлениях экономического и социального развития России на период до 2010 года ставятся задачи удовлетворения прироста потребностей в топливе, энергии, сырье и материалах на 75-80 % за счет экономии, снижения энергоемкости национального дохода и широкого использования вторичных энергоресурсов. Экономия становится основным источником ресурсного обеспечения, дальнейшего роста производства.

Увеличить добычу нефти можно не только за счет ввода в разработку новых месторождений, но и за счет повышения нефтеотдачи пластов старых нефтяных залежей. Одной из причин, вызывающих снижение нефтедобычи, является выделение из нефти твердой фазы, состоящей из парафина, асфальто-смолистых веществ, смол. Откладываясь на внутренних стенках насосно-компрессорных труб, в устьевом оборудовании и выходных линиях, они уменьшают проходное сечение и резко снижают продуктивность скважины. С этим явлением борются различными методами, в том числе термическими (стационарный и циклический электропрогрев), применяются электро-магнитная обработка, термоакустическое воздействие, циклическая паротепловая обработка и т. д. Проведенные исследования показали, что при нагнетании в пласт горячей воды вытесняется 46-62 % нефти, при нагнетании пара 67-80 % нефти.

Одним из распространенных методов обработки скважин и призабойной зоны пласта является циклическая паротепловая обработка.

Циклическая паротепловая обработка заключается в том, что в специаль-но оборудованную остановленную скважину по насосно-компрессорным трубам нагнетают насыщенный пар. Скважину герметизируют и выдерживают до полной конденсации пара в пласте, затем возобновляется эксплуатация. Радиус прогретой зоны достигает 30 м. Продолжительность остывания прогретой зоны составляет от 2 до 3 месяцев. Применение циклической паровой обработки целесообразно для месторождений с высоковязкими нефтями и глубиной залегания пласта до 1500 м. Обводненность продукции до обработки не должна превышать 60 %. Коллектор должен быть прочным, так как паротепловое воздействие может вызвать его разрушение.


Термическую обработку пласта скважины и оборудования осуществляют с помощью передвижной парогенераторной установки (ППУ), смонтированной на шасси автомобиля КРАЗ.

При нагнетании перегретого пара нагревание пласта в первую очередь происходит за счет теплоты перегрева, что сопровождается снижением температуры пара до температуры насыщения (т. е. до температуры кипения воды при существующем давлении). При дальнейшем движении пара по пласту последнему отдается скрытая теплота парообразования, и пар будет конденсироваться. До тех пор пока не используется вся скрытая теплота парообразования, температура пароводяной смеси (следовательно, и пласта) будет равна температуре насыщенного пара. После того, как весь пар сконденсируется, пласт будет нагреваться за счет теплоты горячего конденсата (т. е. горячей воды), что сопровождается снижением его температуры до начальной температуры пласта. При нагнетании в пласт насыщенного пара зона перегретого пара будет отсутствовать.

При использовании пара в качестве нагнетаемого в скважину теплоносителя в ходе тепловой обработки неизбежны потери тепла, включающие: потери в парогенераторной установке, потери в поверхностных паропроводах на пути движения теплоносителя от нагревательной установки до устья нагнетательной скважины, потери в стволе скважины при движении теплоносителя от устья к забою, потери в окружающие породы через кровлю и подошву пласта.

1 Составление теплового баланса прямоточного котла передвижной

парогенераторной установки
Составить и начертить схему теплового баланса прямоточного парового котла передвижной парогенераторной установки, паропроизводительностью Dпп, работающей на топливе заданного состава. Давление перегретого пара Рпп, температура перегретого пара tпп, температура питательной воды tпв, температура окружающей среды tв. Температура уходящих газовtух, коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом ух.


    1. Исходные данные