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

9.4.2019
Американская технология малоэтажного домостроения становится интернациональной

  Анализ мирового строительного рынка показывает, что американский модульный тип малоэтажного домостроения становится все более популярным.<...

16.4.2019
Юбилей Российской академии архитектуры и строительных наук

В Москве было проведено Общее собрание РААСН, посвященное очередной годовщине её создания. В соответствии с распорядком работы Общего собрания в Кол...

13.4.2019
Темпы строительства в Москве растут

  Как было доложено Президенту РФ Дмитрию Медведеву Мэром Москвы Сергеем Собяниным, в 2011 году в Москве было построено и сдано около 7 ми...

11.4.2019
Российский Союз Общественных Академий Наук

В Министерстве юстиции Российской Федерации зарегистрировано общественное объединение – Российский союз общественных академий наук и выдано свидетел...

 

 

 

 
 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:

   Теплотехническая  оценка  конструкции  газовой  скважины.  Окончание   (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

   Теплотехническая  оценка  конструкции  газовой  скважины.  Окончание   (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).
  

   Теплотехническая  оценка  конструкции  газовой  скважины.  Окончание

   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):
  
  

   Теплотехническая  оценка  конструкции  газовой  скважины.  Окончание   (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