Абатқа жылу тасығыштарды айдаудың техникасы мен технологиясы

Қабатқа айдалатын ыстық жылу тасығыштарды дайындау жұмыстары жер бетінде және де су айдау ұңғымасының түп аймағында жүргізілуі мүмкін. Бірінші жағдайда (бу немесе су ысытатын қазандықтар немесе басқада су қыздырғыштар) көп жылу шығынын жоғалтамыз, сонымен қатар ұңғыма сағасынан түбіне дейінгі жылу тасығыштардың қозғалысы кезінде де шығын жоғалту болады. Сол себептен жылу тасығыштарды терең орналасқан ұңғымаларға айдаған тиімсіз. Жылу генераторын тікелей ұңғыманың түп аймағына орналастыру кезінде мұндай жылу шығынының жоғалуы болмайды. Техникалық жағынан қарастыратын болсақ жылу тасығыштарды жер астында дайындауға қарағанда жер бетінде дайындаған ыңғайлы. Түптік жылу генераторларын керекті өнімділікпен немесе сенімді етіп жасау әзірге мүмкін болмай тұр. Айдау кезінде ыстық судың салқындап кетуін келесі А.Ю.Намиоттың есептеу схемасына сәйкес алынған теңдеуімен есептеуге болады:

(6.15)

мұндағы: T(z,t) - z берілген тереңдіктегі ыстық жылу тасығыштарды айдау басталғаннан кейін t уақыттан кейінгі ізделінді температура,⁰C; T₀ - ұңғыма сағасына келтірілген нейтралды жер қабатының температурасы, ⁰C; T_y - ұңғыма сағасында айдалып жатқан жылу тасығыштың температурасы, ⁰C; Г-геотермия-лық градиент, ⁰C/м; z - ұңғыма сағасынан есептегендегі тереңдік, м; -қоршаған ортамен жылу алмасуды сипаттайтын м^-1 өлшемімен өлшенетін көрсеткіш.

; (6.16)

мұндағы: q- айдалатын судың шығыны, м³/сағ; - судың көлемдік жылу сыйымдылығы, кДж/м³∙⁰С; - су айдалатын құбырды қоршап тұрған ортаның орташа жылу өткізгіштігі, кДж/(м*сағ*⁰С); d-су айдау жүріп жатқан құбырдың сыртқы диаметрі, м; r(t)- жылу тасығыштарды айдау уақытына тәуелді болатын жылу әсерінің радиусы, м.

, (6.17)

мұндағы: t - айдау ұзақтығы, сағ; - айдау жүріп жатқан құбырды қоршап тұрған ортаның орташа температура өткізгіштік коэффициенті, м³/сағ;

(6.15) теңдеудің қорытындысы 6.10 - суретте көрсетілген.

1- 500 м; 2- 1000 м; 3- 1500 м.

6.10-сурет. Әртүрлі тереңдіктегі диаметрі 168 мм болатын ұңғымаға сағалық температурасы 180⁰ С болатын ыстық суды (Q = 600 м³ /тәулік) айдаудың ұзақтығына байланысты түптік температураның өзгеру сызығы.

6.10-суретте көрсетілгендей, қабат түбінің температурасы қыздыру нәтижесінде жоғарылайды және аз уақыттан кейін тұрақтанады. 500м тереңдіктегі температура шығыны шамамен 10⁰С-ты құрайды, ал 1000м тереңдіктегі температура шығыны 17⁰С-ты құрайды, 1500м тереңдіктегі температура шығыны 25⁰С-ты құрайды.

6.11-сурет. Уақыт бойынша қабатты

қыздырудың сызықты қозғалыс

көрсеткіші.

1-бір жылдан кейін;

2-екі жылдан кейін;

3-төрт жылдан кейін;

4-сегіз жылдан кейін.

6.11 - суретте көрсетілгендей, бастапқы қабаттық температура 20⁰С деп алынған, түптік температура 170⁰С (тұрақты), ыстық судың қабат бойынша сүзілу жылдамдығы 0,006 м/сағ. Мұндай жылдамдық бір-бірінен 1000м ара-қашықтықта орналасқан су айдау ұңғымалары арқылы айдалатын тәуліктік су айдауға 720 м³/тәул сәйкес келеді (немесе ұңғымалардың ара-қашықтығы 500 м болса 360 м³/тәул). Қабат қалыңдығы 10м деп алынған. Бұл көрсеткіштердегі жылу қозғалыстары бір жылдан кейін шамамен 80м қашықтыққа дейін жетеді. Осының алдында қабат температурасы алғашқы күйде қалады және қабаттың негізгі бөлігіндегі мұнайды алу қарапайым шартта өтеді. Өндірісте үлкен көлемде қабатқа ыстық су айдау Өзен кен орнында жүргізілген. Алғашқы уақытта сумен қоректендіру қазандығы тұздан қорғау үшін арнайы өңделген екі нұсқалы жүйеде дайындалған. Ұңғымаларға шоғырланған сораптар станциясына келіп түскенше екінші нұсқамен арнайы жылу алмастырғышта қыздырылған тұзды теңіз суы айдалды. Тәжірибе көрсеткендей бұл жүйемен су айдаған тиімсіз болды. Себебі құбыр желілерінде, сораптарда және т.б. қондырғыларда тұз тұрып қалу жағдайлары көп шығынға алып келді. Сол себептен су айдау ұңғымаларының сағаларына құбырдың температуралық кеңеюін өткізетін арнайы сағалық арматураларын орнатуға тура келді. Бұл процестің құны жоғары болғанымен энергетикалық пайдалы әсер коэффициенті төмен болды.

Бақылау сұрақтары:

1. Қабатқа айдалатын жылу тасығыштарды дайындау жұмыстары қайда

жүргізіледі?

2. Айдау кезінде ыстық судың салқындап кетуін қалай анықтайды?

3. Жылу айдау үшін қандай техникалар қолданылады?