SU777557A1 - Способ определени коэффициента джоул -томсона флюидов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области аналитического приборостроени  и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при определении коэффициента Джоул -Томсона пластовых флюидов.

Известен способ определени  коэффициента Джоул -Томсопа дл  флюидов непосредственно в пластовых услови х 1.

Установившеес  изменение температуры флюида при дросселировании в пласте пр мо пропорционально депрессии и коэффициенту Джоул -Томсона. Наибольшую погрешность при определении коэффициента Джоул -Томсона данным методом вносит определение пластового давлени , пластовой температуры и теплообмен между дросселирующей жидкостью и окружаюш,ими породами, который трудно учесть.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ определени  коэффициента Джоул -Томсона флюидов, например пластовых, путем измерени  величины изменени  температуры флюида при фильтрации с заданным перепадом давлени  через дроссельный элемент

2.

Коэффициент Джоул -Томсона s наход т при условии отсутстви  теплообмена между дроссельным элементом и окружающей средой. В описанном способе дл  достижени  этого услови  дроссельный элемент цилиндрической формы помещен в вакуумную «рубашку. Но полностью исключить вли ние теплообмена невозможно, поэтому 5 при определении коэффициента Джоул Томсона допускаетс  погрешность, которую трудно учесть. А в последнее врем , в св зи с открытием новых возможностей, применени  эффекта Джоул -Томсона дл  изучени  нефтегазовых пластов, повышаетс  требование к точности определени  коэффициента Джоул -Томсона. В насто щее врем  известно лишь, что г мен етс  в пределах 0,04-0,06°С/атм дл  нефти и 0,018-

15 0,022°С/атм дл  воды.

Целью предлагаемого способа  вл етс  повышение точности определени  коэффициента Джоул -Томсона. Поставленна  цель достигаетс  тем, что

20 поддерживают температуру боковой поверхности дроссельного элемента равной температуре поступающего в дроссельный элемент флюида, а коэффициент Джоул Томсона определ ют из соотношени :

25

- 1 ./, Р A(k)

Джоул -Томсона,

где е - коэффициент 30°С/атм;

установившеес  H3f ieHeiiHg температуры флюида, зафиксирова тное на оси дроссельного элемента , °С;

перепад давлени  на дроссельном элементе, атм;

2 /

A(k) . згч-

(4i)

и R

k - конвективный параLa

метр;

и и - скорость конвективного переноса тепла, м/сек;

R - радиус дроссельного элемента , м;

L - длина дроссельного элемента , м;

а - температуропроводность дроссельного элемента, насыщенного флюидом, м2/сек; йп - корни уравнени  /о(|Лп)0; /о(ц)и/1(|л)-функции Бессел .

Коэффициент Джоул -Томсона указанным способом определ ют следующим образом .

Через дроссельнцй эле11 едт радиуса R, длиной L создают фильтрацию флюида при посто нном перепаде давлени  на дроссельном элементе. На боковой поверхности дроссельного элемента поддерживают температуру равной температуре поступающего в дроссельный элемент флюида. Измер ют температуру на вуходе из дроссельного элемента на оси. Измер ют скорость движени  флюида и. перепад давлени  н дроссельном элементе. Далее по формуле определ ют коэффициент Джоул Томсона .

Возможно применение ЭВМ дл  вычислени  коэффициента Джоул -Томсона.

Исследуемый флюид - нефть. На входе и на бокЪвой поверхности поддерживают ,35°С. При перепаде давлени  АР 30 атм, ,8 м/час температура на выходе из элемента со.с тавила, Гвых 36,38°С. Следовательно, изменение температуры АГ 1,38°С; L 0,5 м; R 0,05 м. Дроссельной элемент - керн песчаника с температуропроводностью а 2-10-з . При такихданнььч k -

777557

UpR

--7, ,84; поправочный коэфLa фициент А (k) 0,92; коэффициент Джоул -Томсона

е - -1- : 0,046

1

:: 0,05Х/ат.

ДР А (К) 0,92

Посто нный перепад давлени  и посто цнь1й расход флюида поддерживались с

помощью измерительных прессов установки дл  изучени  проницаемости кернов (УИПК-2 м). Перепад давлени  измер ли с помощью дифманометров этой же установки , а изменение температуры фиксировалось термопарами, скорость движени  флюида измер ли мерными посудами. Посто нна  температура на входе и боковой поверхности поддерживалась с помощью термостата. Флюид в дроссель попадал,

проход  через змеевик, расположенный в термостате, и поэтому успевал принимать посто нную температуру.

Применение предлагаемого способа по сравнению с известными позвол ет повысить точность определени  коэффициента Джоул -Томсона, в то же врем  требуема  установка проста, так как нет необходимости в теплоизол ции дроссельного элемента . Все это ведет к повышению эффективности термометрических исследований скважин и пластов.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  коэффициента Джоул -Томсона флюидов, например пластовых , путем измерени  величины изменени  температуры флюида при заданном перепаде давлени  через дроссельный элемент,

   отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени , поддерживают температуру боковой поверхности дроссельного элемента, равной температуре поступающего в дроссельный элемент

   флюида.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Чекалюк Э. Б. Термодинамика нефт ного пласта. М., 1965, с. 181.
2. 2. Балакирев Ю. А. Термодинамические исследовани  фильтрации нефти и газа в залежи. М., «Недра, 1966, с. 3-38 (прототип ).