Теплотехническая  оценка  конструкции  газовой  скважины.  Окончание
  Строительные материалы
  Строительные машины
  Опыт строительства
  Прочие строительные статьи
  Строительные объявления
  Обратная связь
  Главная страница

 
 В помощь снабженцу
 

 
 Строительные новости

22.6.2019
Новая марка сверхпрочной стали от компании Ruukki

  Погодоустойчивость и сверхпрочность. Именно эти два необходимых для конструкционных сталей качества сочетаются в Optim 550 W, конструкци...

2.6.2019
Кондиционером управляет мобильник

  Кондиционером, оказывается, можно управлять с… мобильного телефона. Новую технологию разработала известная компания по производству сотово...

12.6.2019
Новинки насосного оборудования GRUNDFOS

Гости выставки SHK-2011 первыми в России смогут увидеть работающие модели новых цифровых дозировочных насосов и бытовых сантехнических агрегатов
...

10.6.2019
Секрет оборачиваемости опалубочной системы

  Технология возведения зданий из монолитного бетона по-прежнему наиболее популярна в Европе. Главным же критерием качества опалубочных сист...

 

 

 

 
 В помощь снабженцу
 

 Теплотехническая  оценка  конструкции  газовой  скважины.  Окончание

   Задача решена с использованием системы известных уравнений теплопередачи через многослойную цилиндрическую стенку с замкнутой воздушной прослойкой:

      (1)

   ql = Kl . (tг-tгр) = (tг-tгр)/Rl (2)
   Rl =(Rвст1+Rнст1+Rвст2+Rгр)+(Rст1+Rст2+
   Rст3+ Rст4)+( Rц1+Rц2+Rц3)=Rто+еRст+еRц; (3)
   где
   ql – плотность теплового потока, Вт/м, передаваемого от газа (метана) к грунту через конструкцию скважины;
   aгр – коэффициент теплоотдачи грунта, Вт/м0С, для влажного грунта aгр » 2; Kl – линейный коэффициент теплопередачи, Вт/м0С;
   Rl – общее сопротивление теплопередаче конструкции 1 п. м скважины, м 0С/Вт;
   Rгр, Rвст, Rнст – сопротивления теплообмена через конструкцию скважины от газа (метана) к поверхности грунта (см. рис. );
   Rто – суммарное термическое сопротивление теплообмена от газа, воздуха и грунта к наружным поверхностям конструкции скважины;
   Rст – сопротивление теплопередаче стальных труб (см. рис.);
   Rц – сопротивление теплопередаче цементных колец (рис.);
   dц3 – наружный диаметр 3-го цементного кольца, м;
   dц3 – толщина 3-го кольца, мм.
   В формуле (3) слагаемые отдельных сопротивлений теплопередачи сгруппированы по характеру, виду теплопередачи (lст , lц – коэффициенты теплопроводности стали обсадных труб и цементных колец конструкции скважины, Вт/м0С).
   Первая группа составляет сумму сопротивлений теплообмена от газа к внутренней поверхности лифтовой трубы (ЛТ), от наружной поверхности ЛТ к воздуху воздушной прослойки, от воздуха к внутренней поверхности трубы (ст2) и от наружной поверхности цементного кольца (Ц3) к грунту. Rто = 0,954.
   Вторая группа представляет суммарное сопротивление теплопередаче стальных труб, равное (0,0513/lст).
   Третья группа выражает суммарное сопротивление теплопередаче материалов цементных колец. Для материалов колец одного типа при dц3 = 50 мм; еRц = 0,103/lц . Общее сопротивление теплопередаче Rl конструкции скважины (при aг = 25, aгр = 2, dц3 = 50 мм, lст = 47 и при коэффициентах теплоотдачи воздуха в воздушной прослойке (aнв = aвв»8 Вт/м2 0С) составит:

   а) при lц=1,9
   Rl = (0,127+0,349+0,176+0,302)+(0,0207+0,013+0,01+0,0076)/47+(0,0347+0,0349+0,0336)/1,9 = 0,954+0,0011+0,0543 = 1,009;

   б) при lц = 0,2; Rl = 1,500. Тогда ql соответственно равно: ql = (tг - tгр)/Rl = (30+5 )/Rl = 34,6 и 23,8
  
   откуда

      (4)

  
   при ql = 34,6 Вт/м tгр = 5,90С и ql = 23,8 Вт/м
   tгр = 2,50С
   ВЫВОДЫ.
   Расчет подтверждает, во-первых, растепление грунта в околоствольном пространстве скважины при принятых значениях исходных величин, во-вторых, необходимость заполнения межтрубного пространства скважины материалом большей толщины наружного цементного кольца (bц3).
  

  

   Как было отмечено, для снижения затрат на цементирование и защиту ММП от растепления предлагается использование теплоизоляционного тампонажного материала с аппрерированными полыми стеклянными микросферами.
   Минимальное сопротивление теплопередаче скважины Rlmin , при котором отсутствует растепление грунта, можно найти, пользуясь формулой (1), (2) и (4):
  
  

      (5)

  
   Значение Rlmin при tг = 300С; tгр= - 50C; tгр = -10С ; aгр=2 и разном значении толщиныdц3 и наружного диаметра цементного кольца №3 приведено в таблице.

  Б.А. Крупнов