Продуктов адиабатического
При обнаружении в воздушной среде природного газа в количестве 20% и более от нижнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ) буровые работы приостанавливают и принимают меры по обнаружению утечки газа и ее устранению. Места утечки определяют на слух, по запаху или нанесением мыльного раствора на поверхность оборудования. Использование для этой цели факела категорически запрещается. Газ, выходящий из вскрытого продуктивного горизонта, может быть подожжен при условии, что его содержание в выходящей газовоздушной смеси составляет не менее 30% по объему.
Существует несколько способов вскрытия продуктивных пластов. В одном случае скважина может быть доведена до кровли продуктивного горизонта и укреплена промежуточной колонной. После этого вскрывают продуктивный пласт и спускают хвостовик или эксплуатационную колонну. В другом случае продуктивный пласт вскрывают на всю глубину, спускают эксплуатационную колонну с фильтром и проводят цементирование сква-
жины of кроили продуктивного горизонта вверх. Чтобы обеспечить доступ в колонну пластовой продукции, в основании колонны простреливают отверстия с помощью специальных устройств—перфораторов. Последний способ заканчивания скважины является наиболее распространенным.
в) за эксплуатационными колоннами в нефтяных скважинах— на 100—150 м выше кровли верхнего продуктивного горизонта;
Для вскрытия сильно дренированных поглощающих нефтеносных пластов следует использовать аэрированную жидкость с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ). Если при вскрытии продуктивных горизонтов с низким пластовым давлением качество применяемого бурового раствора не способствует сохранению проницаемости призабойной зоны пласта, то ствол скважины и обсадную колонну следует спустить до кровли продуктивного горизонта, и лишь после крепления колонны вскрыть продуктивный горизонт.
Дальнейшее наращивание темпов добычи газа и нефти в нашей стране связано с освоением месторождений севера Тюменской области, месторождений, в продуктах которых содержатся токсичные и агрессивные компоненты, и месторождений, расположенных на глубинах 4000 - 5000 м и более. Газовые месторождения Западной Сибири имеют следующие особенности: сравнительно небольшую глубину залегания основного продуктивного горизонта (1000 — 1300 м), большую мощность и хорошие коллекторские свойства пласта, наличие многолетне-мерзлых пород в верхней части разреза. Эти особенности обусловливают короткие сроки перехода газопроявлений в открытые фонтаны с высокими дебитами, опасность растепления мерзлых пород и прорыв газа за обсадной колонной. При разбуривании месторождений, флюиды которых содержат сероводород, могут возникнуть осложнения, связанные с созданием зон повышенных концентраций сероводорода, представляющих опасность для обслуживающего персонала, жителей близлежащих населенных пунктов и загрязняющих окружающую среду. Разбуривание и освоение газовых и нефтяных залежей, находящихся на большой глубине, сопряжены со значительными трудностями, обусловленными необходимостью преодоления различных осложнений, возможность возникновения которых в глубоких скважинах увеличивается. Особую опасность из всех видов осложнений представляют га-зонефтепроявления, переходящие при определенных условиях в открытые фонтаны.
1. При бурении для каждой геологической формации или каждого возможно продуктивного горизонта методом опытного нагнетания в пласт небольших количеств воды (рассола) определяется допустимая плотность промывочной жидкости, при повышении которой возможно поглощение. Как показала практика, в случае поглощения более 0,5— 1,0м3 промывочной жидкости прочность пород значительно снижается за счет образовавшихся и не сомкнувшихся трещин. Поэтому после начала поглощения, давление дальнейшего нагнетания жидкости в пласт будет ниже первоначального (рис. 1.2). В зависимости от физико-механических свойств пород снижение давления (точки 1—2) может иметь значительную величину, зависящую от интенсивности закачки жидкости в пласт.
При 'простоях скважины сроком 3 мес и более выше каждого продуктивного горизонта, а также в башмаке обсадной колонны устанавливают цементные мосты мощностью по 25 — 50 м, а в скважинах, содержащих агрессивные компоненты во флюиде, — не менее 50 м.
Практические знания и навыки необходимо обязательно проверять перед началом сложных и ответственных операций на скважине: вскрытием продуктивного горизонта, спуском обсадной колонны, испытанием каждого объекта, вскрытием пласта с наличием во флюиде агрессивных компонентов и т.п. При обучении необходимо приводить характерные примеры нарушения правил ведения работ, которые привели к осложнению ликвидации проявления или даже к открытому фонтану.
3. Ликвидацию эксплуатационных скважин при снижении дебита нефти или газа до предела рентабельности из-за истощения или обводнения продуктивного горизонта, а также нагнетательных и наблюдательных скважин, которые в дальнейшем не могут быть использованы для других промышленных целей, проводят в соответствии с пунктами 1 и 2.
Временную остановку (консервацию) скважин, находящихся в бурении при вскрытых продуктивных горизонтах (или находящихся в испытании), проводят следующим образом: ствол скважины заполняют буровым раствором со стабилизирующими реологическими и фильтрационными свойствами; выше вскрытого продуктивного горизонта устанавливают цементный или гельцементный мост высотой 30—50 м, буримость которого должна быть ниже буримости пород в интервале установки моста; бурильный инструмент спускают в скважину на глубину башмака промежуточной колонны; на бурильный инструмент навинчивают обратный клапан и заглушку; устье скважины герметизируют превенторами, задвижки на выходах закрывают, штурвалы с задвижек и превенторов снимают.
Адиабатическое сгорание и температура горения. При адиабатическом сгорании, т. е. не сопровождающемся тепловыми потерями, весь запас химической энергии горючей смеси расходуется на нагревание продуктов реакции. Температура продуктов адиабатического сгорания не зависит от скорости протекающих в пламени реакций, а зависит лишь от их суммарного теплового эффекта и теплоемкости конечных продуктов. Эта величина называется температурой горения Тв и является важной характеристикой горючей смеси. Величина Тв распространенных горючих смесей лежит в пределах 1500—3000 К.
При адиабатическом, т. е. не сопровождающемся тепловыми потерями сгорании, весь запас химической энергии горючей среды расходуется на нагревание продуктов реакции. Температура равновесных продуктов адиабатического сгорания не зависит от скоростей протекающих в пламени реакций, а лишь от их суммарного теплового эффекта и теплоемкостей конечных продуктов. Эта величина называется температурой горения Ть. Она является важной характеристикой горючей среды. У распространенных горючих смесей величина Ть лежит в пределах 1500—3000 К.
Абсолютная температура при адиабатическом сгорании повышается в 5—10 раз по сравнению с начальной. Если сгорание происходит при постоянном давлении, газ расширяется после реакции, а его плотность уменьшается в ро/рь раз. Скорость пламени по отношению к неподвижным продуктам реакции 'соответственно больше нормальной скорости. Сгорание при постоянном объеме приводит к аналогичному росту давления. Это и обусловливает разрушающее действие быстрого сгорания в закрытых сосудах. Простейшие методы вычисления температуры недиссоциированных продуктов адиабатического сгорания и примеры расчетов даны в Приложениях 2 — 4.
РАСЧЕТ РАВНОВЕСНОГО СОСТОЯНИЯ ПРОДУКТОВ АДИАБАТИЧЕСКОГО СГОРАНИЯ
Обозначим через П; число молей 1-го компонента продуктов сгорания в расчете на 100 моль исходной смеси ([Н2], [Н3О] и т. д.), через п.] — то же для исходной смеси, через Я/ и Hj — мольные энтальпии соответствующих компонентов. Условие адиабатического превращения исходной смеси г, продукты сгорания имеет вид
Зная величину ТЬУ, можно определить равновесное** значение давления продуктов адиабатического сгорания рь
Приложение 2. Расчет равновесного состояния продуктов адиабатического сгорания . . . 111
Адиабатическое сгорание и термодинамическая температура горения. Тепловой режим горения определяет все его основные закономерности. При адиабатическом, т. е. не сопровождающемся тепловыми потерями сгорании, весь запас химической энергии горючей системы переходит в тепловую энергию продуктов реакции. Температура продуктов адиабатического сгорания не зависит от скоростей реакций, протекаюдих в пламени, а лишь от их суммарного теплового эффекта и теплоемкостей конечных продуктов. Эта величина называется термодинамической температурой горения * Т*ь. Она яв-
Характерной особенностью процесса сгорания в замкнутом объеме является неравномерность распределения температуры продуктов реакции непосредственно после сгорания. Величина ТЬа представляет собой только среднее значение температуры продуктов адиабатического сгорания в жесткой бомбе. Истинная Ть в центре сосуда значительно выше, чем на его периферии.
Известная величина Ть определяет рь = 2 Pi (Ть\-Мы не рассматриваем здесь методы определения термодинамических функций газов при высоких температурах и констант равновесия для продуктов сгорания, которые подробно излагаются в курсах статистической термодинамики и молекулярной спектроскопии. Отметим лишь, что определение этих характеристик в настоящее время достигло высокой степени совершенства и выполняется с большой точностью, значительно превосходящей точность экспериментального определения температуры и состава продуктов адиабатического горения.
Уравнение (5.42) определяет температуру продуктов адиабатического сгорания в замкнутом объеме Ть «» Qjc0. Принимая, как и выше, Qp «=* Qyt найдем:
 Читайте далее:
 Процессам требования
Применяться соответствующие
Процессов необходимо
Процессов определяется
Процессов плоскость
Помещения производств
Процессов происходящих
Процессов разрушения
Процессов терморегуляции
Помещения промышленных
Первичная обработка
Продолжают оставаться
Помещениях управления
Продукции требованиям
Продуктами производства
|
