Нестационарное температурное поле в слоисто-неоднородной ортотропной пористой среде

Abstract

The paper formulates the problem of unsteady heat transfer fluid in the selection of layered orthotropic porous layer, in which the three layers are separated by plane boundaries. The task includes the heat equation in the flooring and the underlying layers, convective heat conduction equation in the middle layer with the sources, induced by the elastic fields unsteady flow regime pressure in oil reservoirs. On the interfaces condition IV type is specified. At the initial time and in remote areas of the well temperature perturbations are absent. The article presents asymptotic solutions for the described problems in the zero and first approximations in the space of LaplaceяCarson images and in the space of the original. The dependences of the temperature effect, which occurs during the hydrocarbons filtering on spatial coordinates and time for different values of the physical parameters characterizing the filtering. Based on the analysis of plots, the order of magnitude of the temperature effect is estimated. The experimental and theoretical dependences of the downhole temperature and barothermal effect to time are compared.

Сформулирована постановка задачи о нестационарном теплообмене при отборе флюида из слоисто-неоднородного ортотропного пористого пласта, в котором три слоя разделены плоскими границами. Задача содержит уравнения теплопроводности в настилающем и подстилающем слоях, уравнение конвективной теплопроводности в среднем слое с источниками, индуцированными нестационарными полями давления упругого режима течения в нефтяных пластах. На границах раздела сред заданы условия IV рода. В начальный момент времени и в удаленных от скважины областях температурные возмущения отсутствуют. Представлены асимптотические решения описанной задачи в нулевом и первом приближениях в пространстве изображений Лапласа–Карсона и в пространстве оригиналов. Построены зависимости температурного эффекта, возникающего при фильтрации углеводородов, от пространственных координат и времени при различных значениях физических параметров, характеризующих фильтрацию. На основании анализа графических зависимостей оценен порядок величины температурного эффекта. Приведено сопоставление экспериментальной и теоретической зависимостей забойной температуры и баротермического эффекта от времени.