Во второй главе найдено решение гидродинамической задачи методом разделения переменных, методом характеристик построено решение температурной задачи и осуществлен анализ полученного аналитического решения на частных случаях.

В третьей главе осуществлены численные расчеты тепловых полей с помощью программного пакета Mathcad. Описан анализ вклада различных физических процессов.

В заключении подводятся итоги проведенного исследования.

При выполнении работы оказали большую помощь д.т.н., проф. Филиппов А.И., ст. пр. Миколайчук Н.П., ст. лаб. Скворцова О.В. В связи с этим, хочу выразить им большую благодарность за оказанную помощь в выполнении дипломной работы, указание путей решения возникающих трудностей, советы по рациональной организации труда.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

– коэффициент температуропроводности, ;

– температура, ;

– давление, ;

– скорость фильтрации, ;

– скорость конвективного переноса тепла, ;

Π=с ρ/c_pl ;

m – пористость;

– относительная вязкость газа,

– проницаемость, ;

– коэффициент сжимаемости, ;

– коэффициент теплопроводности, ;

– радиус контура питания, ;

– радиус скважины, ;

– плотность газа, ;

– коэффициент Джоуля – Томсона, ;

– удельная теплоемкость газа насыщающего пористую среду, ;

– адиабатический коэффициент, ;

– время, ;

глава 1. постановка задачи о температурном поле в нефтегазовом пласте

1.1. Уравнения состояния реального газа

Модель идеального газа хорошо описывает свойства газообразного состояния вещества при средних и высоких температурах (от комнатной и выше) и небольших давлениях (около атмосферного). Расчет свойств газов в широком интервале экспериментальных условий требует использования уравнения состояния реального газа[1].

Реальным газом называется газ, между молекулами которого существуют заметные силы межмолекулярного взаимодействия. Оно имеет электромагнитную и квантовую природу и осуществляется посредством сил межмолекулярного притяжения и отталкивания.

Силы притяжения, проявляющиеся на расстояниях r между центрами молекул порядка 10^-7 см, называются ван-дер-ваальсовыми силами . Они убывают с расстоянием ~ r ^–7 , что соответствует изменению потенциальной энергии по закону r ^–6 .

Различают три вида ван-дер-ваальсовых сил [7]:

Ориентационные силы между двумя молекулами, обладающими постоянными дипольными моментами. Они стремятся расположить молекулы упорядоченно так, чтобы векторы дипольных моментов ориентировались вдоль одной прямой. Этому препятствует тепловое движение молекул.

Индукционные силы, возникающие между молекулами, обладающими высокой поляризуемостью. Если молекулы достаточно сближены, то под действием электрического поля одной из них в другой возникает индуцированный дипольный момент.