Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Термины и понятия, применяемые в термических и других методах добычи нефти



Парогенератор- агрегат для выработки водяного пара различных параметров. Имеются многочисленные конструкции различных типов парогенераторов: стационарные; мобильные; низких, высоких и сверхвысоких параметров; прямоточные; для термических методов извлечения углеводородов из недр и т.д. В нефтяной промышленности с целью увеличения нефтеизвлечения термическими методами применяются прямоточные парогенераторы, вырабатывающие пар со степенью сухости х = 0,8.

Передвижные мобильные парогенераторы(ПГПМ) монтируются на прицепах, санях, автомобилях небольшой производительности (2-10 т/ч) с давлением пара 0,2-16 МПа, могут работать на жидком, газовом и твердом топливе. В нефтяной промышленности применяются для пароциклических обработок призабойных зон добывающих скважин, а также с целью проведения опытно-промышленных тепловых работ на небольших залежах.

Водогрейный агрегат(водогрейный котел) - агрегат для получения горячей воды с температурой 150-200° С. Тепловая мощность водогрейного агрегата от 4,65 до 210 МВт, теплопроизводительность от 16-106 до 720-106 кДж/ч. Применяется для воздействия на продуктивный пласт горячей водой (ВГВ).

Электродегидратор- аппарат для разделения водонефтяных эмульсий с использованием электрического поля. Электродегидраторы получили большое применение при обезвоживании и обессоливании высоковязких нефтей на промысловых установках подготовки нефти, а также на нефтеперерабатывающих заводах, где необходима более высокая очистка нефти от воды и солей.

Энергетический баланстеплового процесса - равенство объемов нефти, добытой за счет теплового процесса (технологический эффект) и затраченной на производство и закачку пара в пласт. Определяется по средней теплотворной способности нефти и количеству тепла, необходимого для производства одной тонны пара. Пар - тело (газообразное вещество, газ), находящееся в двух- или однофазном состоянии и образующееся из жидкости при ее нагревании, испарении.

Пар насыщенный- пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью (давление и температура имеют одинаковое значение). При определенной заданной температуре давление насыщенного пара (давление насыщения) имеет одно и то же строго определенное значение. Давление насыщения (при заданной температуре) зависит от физических свойств испаряющейся жидкости (воды, спирта, ртути и т.п.). Чем выше температура, при которой протекает процесс парообразования (кипения) жидкости, тем выше давление насыщенного пара.

Перегретый пар- однофазное газообразное состояние вещества, температура которого tпри данном давлении выше температуры насыщенного пара ts того же давления, т.е. t>ts

Парообразование- фазовый переход вещества из жидкого состояния в состояние пара.

Фазовый переход- переход (фазовое превращение) вещества из одной фазы в другую. Например, при испарении, кристаллизации, плавлении и др. фазовый переход свойственен как жидкой (нефть, газ, вода), так и твердой (скелет породы) фазам пластовой системы.

Адиабатный процесс(адиабатический) - термодинамический процесс, при котором нет теплообмена между системой, совершающей процесс, и окружающей средой. Полностью обеспечить отсутствие теплообмена между рабочим телом и окружающей средой невозможно. Но при наличии хорошей тепловой изоляции рабочего тела от внешней среды можно теплообмен свести к минимальному значению, и процесс будет практически адиабатным.

Изобарный процесс- термодинамический процесс, протекающий при постоянном давлении в системе (образование пара в поровом котле, подогрев воздуха в паровоздушном калорифере и многие процессы в химической и других отраслях промышленности).

Изотермический процесс(изотермный) - термодинамический процесс, который протекает при постоянной температуре системы (кипение) химически однородной жидкости и химически однородного кристаллического твердого тела, при постоянном внешнем давлении.

Необратимый процесс- термодинамический процесс, после завершения которого система и взаимодействующие с ней системы (окружающая среда) не возвращаются в начальное состояние без возникновения остаточных изменений в системе или окружающей среде.

Термодинамический процесс -изменение состояния термодинамической системы, характеризующееся изменением ее параметров.

Тепловое расширение- изменение размеров тела в процессе его изобарического нагревания (при постоянном давлении); характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения у, который равен отношению относительного изменения объема тела при его изобарическом нагревании к приращению температуры:

где V - объем; Т - термодинамическая температура; Р - давление.

Для большинства тел у > 0 (исключением является вода, для которой при температуре от 0° С до 4° С у<0). Для идеального газа у>1/Т.

Для твердых тел вместе с у вводят температурный коэффициент линейного расширения а, равный отношению относительного изменения длины тела вдоль рассматриваемого направления при изобарическом нагревании тела к приращению температуры:

где l - длина тела. Для изотропных тел у — 32.

Термодинамическая система- тело (совокупность тел), способное (способных) обмениваться с другими телами (между собой) энергией и веществом. Для термодинамической системы присущи законы термодинамики. Термодинамической системой является любая система, состоящая из очень большого числа молекул, атомов, электронов и других частиц вещества. Термодинамическая система называется физически однородной, если ее состав и все физические свойства одинаковы в любых произвольно выбранных частях, равных по объему (например, химически однородный газ или смесь газов, находящихся в состоянии термодинамического равновесия в отсутствие внешнего силового поля).

Адиабатная термодинамическая система -термодинамическая система, которая не может обмениваться теплотой с другими системами.

Гетерогенная термодинамическая система -термодинамическая система, состоящая из отдельных частей, разграниченных поверхностями раздела. При переходе через раздел хотя бы одно термодинамическое свойство вещества изменяется скачкообразно.

Открытая термодинамическая система -термодинамическая система, которая может обмениваться веществом с другими системами.

Температура- главный параметр, характеризующий тепловое состояние тела (вещества). Температура - единственная функция состояния, определяющая направление самопроизвольного теплообмена.

Если между телами или элементами тел не происходит самопроизвольный переход теплоты, то такие тела или элементы тел находятся в тепловом равновесии друг с другом и температуры этих тел одинаковы. Если происходит самопроизвольный теплообмен, то имеется разность температур. Теплота переходит самопроизвольно всегда от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой. Отсюда понятие температура и условленность о направлении ее отсчета связаны с направлением теплообмена.

Термодинамическая (абсолютная) температура -термодинамический параметр состояния тел или систем - температура, отсчитываемая по термодинамической шкале температур от абсолютного нуля.

Размерность и единица температуры Т выбрана произвольно, но так, чтобы была сохранена преемственность со стоградусной шкалой Цельсия, которой пользуются для практических измерений температуры. Между этими шкалами соотношение следующее:

Температура, обозначаемая знаком Т, выражается в кельвинах (К), а знаком t - в градусах Цельсия (°С); кельвину и градусу Цельсия отвечает один и тот же интервал температур.

Температуру Т, выраженную в Кельвинах, измеряют от точки абсолютного нуля; температуру t (в °С) - от точки, смещенной на 273,16 К.

Кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды.

Температура воспламенения- температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение. Температура воспламенения нефти, нефтепродуктов и других жидких горючих материалов характеризует не их горючесть, а способность испаряться.

Температура вспышки- минимальная температура, при которой смесь горючих паров с воздухом способна воспламеняться в закрытом пространстве при наличии источника зажигания (огонь, сильно нагретое тело, искра и т.д.).

Термины и понятия, применяемые в термических методах добычи 693

Температура застывания- температура, при которой нефть и нефтепродукты, охлаждаемые в стандартных условиях, теряют свойственную жидкостям подвижность. Присутствие в нефтях смолопарафиновых веществ понижает их температуру застывания.

Температура кипения- это процесс превращения жидкости в пар при постоянном давлении (Р - const) и температуре (Т- const) и постоянном подводе теплоты к жидкости. Пар, образующийся в процессе кипения, находится в равновесии с жидкостью и имеет одинаковые с ней давление и температуру. Температуры кипения для разных жидкостей различны и зависят от их физико-химических и других свойств.

Критическая температура- температура вещества в его критическом состоянии. Для чистых веществ критическая температура - наибольшая, при которой возможно существование жидкости в состоянии равновесия с паром.

Температура насыщения- температура нефтяного пласта, ниже которой растворяющая способность нефти по отношению к асфальтосмолистым и парафинистым веществам значительно снижается, способствуя выпадению их из раствора и снижению проницаемости пласта. Она может быть меньше начальной пластовой температуры на 1-3° С и более.

Температура точки росы- температура, при которой в изобарном процессе охлаждения парциальное давление пара становится равным давлению насыщения; определяется парциальным давлением водяных паров в продуктах сгорания, увеличивающимся с повышением влажности топлива и содержания в нем водорода. Точка росы в продуктах сгорания углей 27-55° С, мазута 44-45° С и природного газа 54-55° С. Наличие в продуктах сгорания СО2 и СО3 повышает температуру точки росы до 100-140° С. Для высокосернистых топлив температура точки росы повышается До 150° С и более.

Теплообмен- самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты в пространство с неоднородным полем температуры.

Процесс переноса теплоты может вызываться также неоднородностью полей других физических величин, к примеру разность концентраций молекул или других концентраций.

Существуют три способа переноса теплоты в природе: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение, а теплообмена два вида - конвективный и лучистый.

Горное давление- всестороннее давление, формируемое в недрах земли под действием сил гравитации, определяющее напряженное состояние горных пород. Горное давление измеряется в мПа.

Гидростатическое давление- давление в неподвижной жидкости, оказываемое весом ее столба высотой от точки измерения до поверхности жидкости. Гидростатическое давление в скважине определяется весом столба жидкости в стволе.

Условное гидростатическое давление -вес столба пресной воды с плотностью 1 г/см , высотой от данной точки пласта до земной поверхности.

Геостатическое давление- давление, обусловленное весом столба горных пород над данной точкой пласта; используется в инженерных расчетах как косвенная мера напряженного состояния горных пород.

Аномальное высокое пластовое давление(АВДП) - давление жидкости в пласте, превышающее гидростатическое. Наличие АВДП в разрезе отложений создает большие трудности при бурении скважин.

Давление поглощения жидкости -давление в скважине, при котором жидкость, преодолев сопротивление пластового давления (пласта), из скважины уходит в пласт. Такое давление создается давлением столба жидкости в скважине и избыточным давлением на устье скважины. Обязательным условием поглощения жидкости является превышение давления поглощения над пластовым давлением на величину ΔР, которая зависит от физико-геологических свойств, вязкости жидкости и др.

Величина ΔР играет большую роль при бурении скважин, т.к., зная эту величину, можно избежать поглощения, а также открытого выброса (проявления) жидкости из скважины.

Избыточное давление- физическая величина, равная разности между давлением жидкости или газа Р и давлением окружающей среды Р0.

Давление насыщения(нефти газом) - давление газа, находящегося в термодинамическом равновесии с пластовой нефтью. Величина этого давления зависит от количества растворенного газа, состава нефти и газа, температуры. Из нефти начинает выделяться растворенный в ней газ при снижении давления ниже давления насыщения или при увеличении температуры.

Коэффициент вытеснения- отношение объема нефти, вытесненной агентом воздействия на залежь к начальному объему нефти. Определяется по данным исследования кернов и на основании фактических данных по выработанным зонам пласта.

Коэффициент охвата- отношение выработанной части пласта ко всему объему залежи.

Фронт прогрева- теплоперенос.

Фронт вытеснения- массоперенос.

Фронт прогрева значительно отстоит от фронта вытеснения. Отставание зависит от теплофизических и коллекторских свойств пласта и окружающих пород, теплоносителя, толщины пласта, эффективности вытеснения нефти водой, продолжительности процесса.

Проницаемость- это свойство коллектора пропускать через себя нефть, воду и газ. Горная порода обладает проницаемостью в 1 мкм2, когда через ее поперечное сечение площадью 1 см2 под действием градиента давления 98,07 кПа каждую секунду протекает 1 м3 жидкости вязкостью 1 мПа-с.

Проницаемость определяется по образцам кернов в лабораторных условиях по формуле где Q - объемный расход жидкости; μ - вязкость жидкости; L - длина образца; Р - площадь поперечного сечения образца; ΔP - разность давлений.

Проницаемость может определяться также гидродинамическими и промыслово-геофизическими методами.

Проницаемость выражается в м2.

Различают абсолютную, фазовую и фазовую относительную проницаемость .

Абсолютная проницаемость- это объемный расход, не взаимодействующий с минеральным скелетом жидкости определенной вязкости, полностью насыщающий открытое поровое пространство горной породы и фильтрующийся через заданную площадь ее поперечного сечения под действием известного градиента давления. Абсолютная проницаемость определяется в лабораторных условиях по формуле

где К - абсолютная проницаемость; Q - расход жидкости; μ -вязкость жидкости; F - площадь фильтрации; ΔР - перепад давления на торцах образца.

Эта формула используется для оценки коллекторских свойств горных пород при проведении поисково-разведочных работ.

Фазовая проницаемость- это объемный расход жидкости известной вязкости, фильтрующийся через определенную площадь поперечного сечения горной породы под действием заданного градиента давления в условиях, когда кроме данной жидкости в поровом пространстве горной породы присутствуют другие, несмешивающиеся жидкости. Фазовая проницаемость используется для вычисления относительной фазовой проницаемости, применяемой для расчета нефтеотдачи, и определяется в лабораторных условиях.

Фазовая относительная проницаемость- это отношение фазовой проницаемости по данной жидкости к абсолютной проницаемости коллектора. Фазовая относительная проницаемость используется для характеристики фильтрационного сопротивления потоку данной жидкости при наличии в поровом пространстве других, не смешивающихся друг с другом жидкостей. Фазовая относительная проницаемость является функцией насыщенностей перового пространства фильтрующимися фазами и в зависимости от их соотношений меняется от 0 до 1.

Пористость - наличие в породе пор, трещин, каверн и соединяющих их каналов. Отношение объема всех пустот горной породы к ее общему объему в процентах или в долях единиц называется коэффициентом пористости.

Интервалы коэффициентов пористости для некоторых пород в % следующие:

песок 6-52;

песчаник 3,5-29;

известняк 2-33;

глина 6-50;

глинистые сланцы 0,5-1,4;

изверженные породы 0,05-1,25.

Различают открытую, эффективную, межзерновую и трещинную пористость.

Открытая пористость- это сообщающиеся друг с другом поры горной породы, объем которых может меняться в интервале 10-20%. Открытая пористость определяется в лабораторных условиях, а также гидродинамическими методами исследования пластов и методами промысловой геофизики.

Эффективная пористость- это пористость, включающая только поровое пространство, которое занято пластовой жидкостью. Тепловое воздействие на пласт, вследствие увеличения охвата порового пространства процессом вытеснения, приводит к значительному повышению эффективной пористости и, соответственно, увеличению нефтеотдачи.

Межзерновая пористость- это пористость, образующаяся между зернами осадочной (терригенной, карбонатной) породы, морфология и объем которой определяются взаиморасположением слагающихся пород зерен и цемента. Величина межзерновой пористости находится в пределах 10-20%, она определяет основной объем коллектора как вместилища нефти.

Трещинная пористость- это пористость или объем трещин, секущих горную породу. Величина трещинной пористости намного меньше межзерновой пористости и колеблется в пределах от 0,01 до 1%. Трещинная пористость определяется промыслово-геофизическими методами.

Коэффициент нефтенасыщенности -это отношение объема пор, заполненных нефтью в пластовых условиях к общему объему пор.

Эффективная толщина пласта- это толщина одного нефтенасыщенного пласта или суммарная толщина всех нефтенасыщенных пластов и пропластков продуктивного горизонта.

Коэффициент нефтеотдачи- это отношение добытой из пласта нефти к начальным геологическим запасам.

Коэффициент вытеснения- это отношение объема нефти, вытесненной закачиваемым агентом воздействия, к начальному объему нефти в пласте.

Коэффициент охвата- это отношение объема выработанной части пласта ко всему объему залежи. Он зависит от характера неоднородности пласта по проницаемости и соотношения вязкости нефти и вытесняющего агента.

Вязкость- это свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц относительно друг друга при движении. Различают нефти по вязкости: эффективную, динамическую, кинематическую и относительную.

Эффективная вязкостьнефти (кажущаяся) - это вязкость нефти, обладающая аномальными свойствами и изменяющаяся в зависимости от градиента скорости.

Динамическая вязкостьнефти - определяется силой, которую испытывает единица поверхности одного из взаимодействующих слоев со стороны другого слоя; если градиент скорости между слоями равен единице, размерность - Па-с.

Кинематическая вязкость- это отношение коэффициента динамической вязкости к плотности нефти при температуре определения; размерность - м2/с.

Относительная вязкость нефти- это отношение вязкости нефти к вязкости воды при той же температуре.

Коэффициент абсолютной вязкости -величина, равная напряжению внутреннего трения, когда относительная скорость двух плоскостей потока, находящихся друг от друга на расстоянии 1 м, равна 1 м/с; размерность - мПа-с.

Горизонтальные скважины- это скважины, которые заканчиваются горизонтальной частью ствола.

Боковой горизонтальный ствол- это горизонтальный ствол, пробуренный в вертикальной или наклонно-направленной скважине на один или несколько продуктивных пропластков с невыработанными запасами нефти.

Геотермический градиент- вектор, характеризующий прирост температуры горных пород в °С на каждые 100 м углубления от зоны постоянных температур. Геотермический градиент составляет 3° С на 100м.

Буровое долото- породоразрушающий инструмент при бурении скважин.

Забой скважины- нижняя часть скважины. Керн - часть горной породы, выбуренной специальным буровым долотом и извлеченной на поверхность с целью определения продуктивности данной залежи.

Конструкция забоя- устройство нижней (продуктивной) части скважины.

Обсадная колонна- спускаемая в скважину после бурения с последующим цементированием металлическая колонна труб, которая служит для разобщения пластов, закрепления стенок скважины, создания технологических условий бурения и эксплуатации скважин, охраны недр и окружающей среды и т.д.

Колонна насосно-компрессорных труб- колонна труб, спускаемых в эксплуатационную колонну и служащих каналом подъема жидкости из пласта скважины на поверхность.

Противовыбросовое оборудование -устройство, обеспечивающее герметизацию устья скважины при нефтегазопроявлениях в процессе бурения.

Пакер- приспособление для разобщения пластов при раздельной их эксплуатации, при опробовании скважины в процессе бурения, а также для отделения затрубного пространства от воздействия забойного давления и тепла при закачке теплоносителя в пласт.

Печать- инструмент для определения положения, характера и состояния части слома бурильной и эксплуатационной колонны или других предметов, оставшихся в скважине в результате аварии.

Утяжеленная бурильная труба(УБТ) - толстостенная труба, устанавливаемая над долотом для повышения веса бурильной колонны.

Теплоноситель- это жидкое или газообразное вещество, имеющее высокую температуру и отдающее свою энергию в форме теплоты другим телам (веществам), обладающим меньшими температурами.

Термозаводнение- тепловой процесс воздействия на нефтяную залежь закачкой в нее горячей воды.

Насыщенный пар- это пар, образующийся в процессе кипения, находящийся в равновесии с жидкостью и имеющий с ней одинаковые давления и температуру.

Капиллярная паропропитка- это процесс, вызываемый влиянием сил межмолекулярного взаимодействия на равновесие и движение свободной поверхности жидкости, поверхности раздела несмешивающихся жидкостей с твердыми телами.

Капиллярные силы- это разность давлений в несмачивающей (нефти) и смачивающей (воде) фазах, разделенных в поре мениском. Капиллярные силы - основная сила, удерживающая нефть в неоднородной пористой среде.

Внутрипластовое горение(ВГ) - это физико-химический окислительный процесс, проходящий при определенных условиях с сопровождением химических превращений веществ с выделением больших количеств теплоты и образованием продуктов реакций.

Процесс внутрипластового горения- это способ разработки и метод повышения нефтеотдачи продуктивных пластов, основанный на использовании энергии, полученной при частичном сжигании тяжелых фракций нефти (кокса) в пластовых условиях при нагнетании окислителя (воздуха) с поверхности.

Водоподготовка- это процесс обработки химическими или иными способами исходной воды с доведением ее качества (химического состава и других показателей) до требуемых норм.

Испарение- парообразование, происходящее на свободной поверхности жидкости и твердого тела.

Конвекция- распространение теплоты в среде с неоднородным распределением температуры, осуществляемое макроскопическими элементами жидкости при ее перемещении; может происходить только в жидкостях и газах, частицы которых легко перемещаются в пространстве. Распределение теплоты конвекцией всегда сопровождается теплопроводностью, т.е. молекулярным переносом теплоты.

Удельная поверхность породы- это величина суммарной поверхности частиц, приходящейся на единицу объема образца.

Расчлененность- это бессистемное чередование проницаемых нефтенасыщенных песчаных (терригенных) или известняковых (карбонатных), глинистых или доломитовых слоев, линз и пропластков. Расчлененность пластов в одной скважине может доходить до 10-15 и более пропластков.

Тепловые свойства горных пород- это способность горныхпород передавать тепло через твердую фазу, жидкость или газ заполняющие поры (трещины), и излучение между стенками пород.

К тепловым свойствам горных пород относят температуропроводность, теплопроводность и теплоемкость.

Температуропроводность- это величина, характеризующая скорость изменения температуры вещества в нестационарных тепловых процессах; равна отношению коэффициента теплопроводности вещества к произведению его удельной теплоемкости при постоянном давлении Ср на плотность Р:

Размерность температуропроводности - квадратный метр на секунду (м /с), равен температуропроводности вещества с теплопроводностью 1 Вт (м-К), удельной теплоемкостью (при постоянном давлении) 1Дж/(кг-К) и плотностью 1 кг/м3.

Теплопроводность- это физическая величина, характеризующая способность тела, вещества проводить (молекулярно переносить) теплоту в сплошной среде при наличии градиента температуры. В газообразных телах перенос теплоты теплопроводностью происходит в результате соударения молекул между собой; в капельных жидкостях и твердых телах-диэлектриках - путем упругих волн (упругие колебания кристаллической решетки); в металлах - путем диффузии свободных электронов. Теплопроводность равна отношению вектора поверхностной плотности теплового потока к температурному градиенту:

Теплоемкость- это величина, равная отношению количества теплоты σQ,, сообщаемого телу (системе) при бесконечно малом изменении его состояния в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры этого тела: Отношение теплоемкости С однородной системы к количеству вещества п этой системы - молярная теплоемкость: Ст = С/п.

Размерность теплоемкости Дж/к, а молярной теплоемкости Дж/(моль-К). Теплоемкость тела зависит от химического состава, условий, в которых находится тело, процесса теплопередачи. Теплоемкость - функция температуры. Единицы теплоемкости при постоянном давлении Дж/(кг-К), при постоянном объеме Дж/(м3-К).





Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.