Якимов Николай Дмитриевич – д-р. физ.-мат. наук, профессор кафедры «Теоретические основы теплотехники»
г. Казань
Nikolay D. Yakimov
Kazan
Шагеев Альберт Фаридович – старший научный сотрудник
г. Казань
Shageev Albert Faridovich
Kazan
Дмитриев Андрей Владимирович – д-р. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Теоретические основы теплотехники»
г. Казань
Andrey V. Dmitriev
Kazan
Бадретдинова Гузель Рамилевна – ассистент кафедры «Теоретические основы теплотехники»
г. Казань
Guzel R. Badretdinova
Kazan
На сегодняшний день легко извлекаемые запасы нефти уже добыты, поэтому большой интерес представляют месторождения с остаточными запасами нефти или места со слабой проницаемостью. Известно, что нефть при понижении температуры становится более вязкой, что создает трудности при ее добыче. Следовательно, для снижения вязкости, необходим подогрев нефти до той температуры, при которой возможно реализовать ее добычу. В исследовании предложена математическая модель расчета температурного поля в кольцевом пористом слое при бесконечном нагреве во внутрискважинном реакторе непрерывного разогрева призабойной зоны пласта, содержащий высоковязкую нефть и природный битум (ВВН и ПБ).
ЦЕЛЬ. Построить решение нагрева для бесконечно длинного кольцевого слоя во внутрискважинном реакторе. Получить профиль температуры в поперечном сечении кольцевого слоя и картину температурного поля.
МЕТОДЫ. Уравнения математической модели строятся на основе законов сохранения энергии и массы, их исследование и оценки проводятся с применением аналитических методов теории дифференциальных уравнений, методов теории подобия и размерностей, а также численных методов решения краевых задач.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В ходе проведения исследования были получены зависимости расстояния, при котором достигается заданная температура воздуха в реакторе при различных значениях массового расхода, линейной плотности теплового потока и теплоемкости смеси.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные исследования позволили получить математическую модель расчета температурного поля в кольцевом пористом слое при бесконечном нагреве во внутрискважинном реакторе. Полученные результаты показали, что при увеличении массового расхода и теплоемкости смеси расстояние, при котором достигается заданная температура воздуха в реакторе, увеличивается в 1,6 и 1,5 раза соответственно во всем диапазоне температур, а при увеличении линейной плотности теплового потока это расстояние уменьшается в 0,6 раза.
To date, easily recoverable oil reserves have already been extracted, so deposits with residual oil reserves or places with weak permeability are of great interest. It is known that oil becomes more viscous when the temperature decreases, which creates difficulties in its production. Therefore, to reduce the viscosity, it is necessary to heat the oil to the temperature at which it is possible to realize its production. The study proposes a mathematical model for calculating the temperature field in an annular porous layer under infinite heating in a downhole reactor for continuous heating of the bottom-hole zone of a formation containing high-viscosity oil and natural bitumen (HVO and NB).
PURPOSE. To construct a heating solution for an infinitely long annular layer in a downhole reactor. To obtain a temperature profile in the cross section of the annular layer and a picture of the temperature field.
METHODS. The equations of the mathematical model are based on the laws of conservation of energy and mass, their study and evaluation are carried out using analytical methods of the theory of differential equations, methods of similarity theory and dimensions, as well as numerical methods for solving boundary value problems. results. In the course of the study, the dependences of the distance at which the set air temperature in the reactor is reached at different values of mass air flow, linear heat flux density and the heat capacity of the mixture were obtained. conclusion. The conducted studies have allowed us to obtain a mathematical model for calculating the temperature field in an annular porous layer under infinite heating in an downhole reactor. The results obtained showed that with an increase in the mass flow rate and the heat capacity of the medium, the distance at which the set air temperature in the reactor is reached increases by 1.6 and 1.5 times, respectively, over the entire temperature range, and with an increase in the linear density of the heat flux, this distance decreases by 0.6 times.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.