Определим теплофизические свойства флюида (воды).

Коэффициент теплопроводности:

Изобарная теплоемкость:

Плотность:

Кинематический коэффициент вязкости:

Коэффициент температуропроводности:

Критерии подобия для воды:

Массовый расход:

Скорость движения жидкости:

Критерий Рейнольдса:

Критерий Прандтля:

Критерий Прандтля при температуре внутренней поверхности колонны НКТ:

Температурная поправка, учитывающая различие теплофизических свойств жидкости у поверхности теплообмена и вдали от неё:

Критерий Нуссельта:

Так как режим течения жидкости – турбулентный, т.е. , то

Коэффициент теплоотдачи:

 

5.3 Теплофизические свойства глины при Т=300 К (месторождение – Каражанбас):

Плотность породы:

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент температуропроводности:

5.4 Теплофизические свойства цементного камня:

Плотность цементного камня:

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент температуропроводности:

5.5 Теплофизические свойства стали для колонны НКТ и ОК:

Плотность стали

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент температуропроводности:

5.6 Теплофизические свойства нефти 3 при температуре от 30 до 90 ⁰С:

Коэффициент теплопроводности:

Изобарная теплоемкость:

Плотность нефти 3

Кинематический коэффициент вязкости:

Коэффициент температуропроводности:

Коэффициент объемного расширения нефти 3:

Критерии подобия для нефти 3:

Критерий Прандтля:

Критерий Грасгофа:

Температурная поправка, учитывающая различие теплофизических свойств нефти 3 у поверхности теплообмена и вдали от неё в результате конвекции.

Так как , то:

В затрубном пространстве находится нефть 3 считаем эффективный коэффициент теплопроводности в кольцевом зазоре как передачу теплоты теплопроводностью и конвекцией:

Степень черноты стали для НКТ и ОК выбираем по таблице 21 [3]:

Приведенная степень черноты НКТ и ОК:

Эффективный коэффициент теплопроводности:

5.7 Определим диаметр прогретой (возмущенной) породы (известняков):

Найдем время прогрева породы.

Время прогрева НКТ:

Время прогрева нефти 3 в кольцевом зазоре:

Время прогрева ОК:

Время прогрева ЦК:

Время прогрева породы (известняков):

Отсюда, диаметр прогрева породы:

 

5.8 Коэффициент теплопередачи от нагнетаемой воды в окружающую породу:

5.9 Распределение температур по глубине:

Температура воды на первом интервале:

5.10 Погрешность расчетов:

По температуре

Тепловой баланс первого участка:

Погрешность расчетов:

Проверим распределение температуры по радиусу

Погрешность расчетов

6. Аналогично первому, рассчитаем остальные участки и запишем результаты вычислений в таблицы:

Таблица 2 – температуры флюида и элементов конструкции скважины

	Температура на участках, 0С
	85,00	82,66	79,10	77,00	75,50	74,30	73,20	72,30	70,90	69,90
	82,00	80,96	78,10	76,50	75,20	74,10	73,03	72,20	70,70	69,81
	81,90	80,86	78,00	76,40	75,10	74,01	72,95	72,15	70,68	69,80
	81,95	80,91	78,05	76,45	75,15	74,06	72,99	72,175	70,69	69,81
	65,40	67,86	68,00	69,40	72,10	72,51	71,65	71,45	70,66	69,30
	65,30	67,76	67,93	69,33	72,03	72,45	71,59	71,43	70,61	69,28
	65,35	67,81	67,97	69,37	72,065	72,48	71,62	71,44	70,635	69,29
	73,65	74,36	73,00	72,90	73,60	73,26	72,3	71,80	70,67	69,55
	39,30	44,76	47,93	54,33	63,03	69,45	71,29	71,40	70,41	69,18
	52,30	56,26	57,93	61,83	67,53	70,95	71,44	71,42	70,51	69,23
	24,55	34,50	42,75	52,00	61,25	70,50	79,75	89,00	98,25	107,5