Способ определения коэффициента джоуля-томсона флюидов

1111777557 ОП ИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических) Дополнительное вт. свид-ву 2) Заявлено 11.12.78 (21) 2699181/18 Кл 36 011 Ч 15/ присоединением явкиГосударственный комитет СССР(45) Дата опубликования описания 07.11.80 ДК 539.217,2(088.8) 3 ло делам изобретении крыт 2) Авторы изобретени А. Ш, Рамазанов и А, И, Филиппов ашкирский государственный университет им, 40-летия Октябр(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА ФЛЮИДО ЛТ 1ЬР А(/г) 1Коэффициент Джоуля-Тои условии отсутствия тедроссельным элементомедой. В описанном спосо она в находят ообмена межокружающей для достижеИзобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при определении коэффициента Джоуля-Томсона пластовых флюидов. 5Известен способ определения коэффициента Джоуля-Томсона для флюидов непосредственно в пластовых условиях 1.Установившееся изменение температуры флюида при дросселировании в пласте 10 прямо пропорционально депрессии и коэффициенту Джоуля-Томсона. Наибольшую погрешность при определении коэффициента Джоуля-Томсона данным методом вносит определение пластового давления, пла стовой температуры и теплообмен между дросселирующей жидкостью и окружающими породами, который трудно учесть.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ оп ределения коэффициента Джоуля-Томсона флюидов, например пластовых, путем измерения величины изменения температуры флюида при фильтрации с заданным перепадом давления через дроссельный элемент 25 2ния этого условия дроссельный элемент цилиндрической формы помещен в вакуумную рубашку. Но полностью исключить влияние теплообмена невозможно, поэтому при определении коэффициента Джоуля- Томсона допускается погрешность, которую трудно учесть. А в последнее время, в связи с открытием новых возможностей. применения эффекта Джоуля-Томсона для изучения нефтегазовых пластов, повышается требование к точности определения коэффициента Джоуля-Томсона. В настоящее время известно лишь, что и меняется в пределах 0,04 - 0,06 С/атм для нефти и 0,018 - 0,022 С/атм для воды,Целью предлагаемого способа является повышение точности определения коэффициента Джоуля-Томсона,Поставленная цель достигается тем, что поддерживают температуру боковой поверхности дроссельного элемента равной температуре поступающего в дроссельный элемент флюида, а коэффициент Джоуля- Томсона определяют из соотношения: коэффициент Джоуля-ТомсонаС/атм;Формула изобретения Составитель Л. Дикая Техред В. СеряковаКорректор В. Петрова Редактор Н. Ахмедова Заказ 2414/2 Изд.556 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1,13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 ЬТ - установившееся изменение температуры флюида, зафиксированное на оси дроссельного элемента, С;ЬР - перепад давления на дроссельном элементе, атм;/Рконвективный параЕаметр;Ую - скорость конвективного переноса тепла, м/сек;Л - радиус дроссельного элемента,м;А - длина дроссельного элемента, м;а - температуропроводностьдроссельного элемента, насыщенного флюидом, м/сек;ц - корни уравнения /ю(р) =0; /ю(р) и 1(р) - функции Бесселя. Коэффициент Джоуля-Томсона указанным сйбсобом определяют следующим образом.Через дроссельный элеьуецт радиуса, Я, длиной Е создают фильтрацию флюида при постоянном перепаде давления на дроссельном элементе. На боковой поверхности дроссельного элемента поддерживают температуру равной температуре поступающего в дуоссельный элемент флюида. Измеряют температуру на вь 1 ходе из дроссельного элемента на оси. Измеряют скорость движения флюида и перепад давления на дроссельном элементе, Далее по формуле определяют коэффициент Джоуля- Томсона,Возможно применение ЭВМ для вычисления коэффициента Джоуля-Томсона.Исследуемый флюид - нефть. На входе и на боковой поверхности поддерживают Так=0,35 С. При перепаде давления ЛР= =30 атм, Ую=2,8 м/час температура на ВЫХОДЕ ЙЗ ЭЛЕМЕНта СОЯТаВИЛа Таях = =36,38 С. Следовательно, изменение температуры ДТ =1,38 С; А =0,5 м; Л = =0,05 м. Дроссельный элемент - керн песчаника с температуропровбдностью а=2 10 - з ма/час. При таких данных А= цяв/.афициент А (/е) = 0,92; коэффициент Дкоуля-Томсонае = - = 0,046 = 0,05 С/ат.ЬР А (/г)0,92 Постоянный перепад давления и постояцный расход флюида поддерживались с10 помощью измерительных прессов установки для изучения проницаемости кернов(УИПКм). Перепад давления измерялис помощью дифманометров этой же установки, а изменение температуры фиксиро 15 валось термопарами, скорость движенияфлюида измеряли мерными посудами. Постоянная температура на входе и боковойповерхности поддерживалась с помощьютермостата. Флюид в дроссель попадал,20 проходя через змеевик, расположенный втермостате, и поэтому успевал приниматьпостоянную температуру.Применение предлагаемого способа посравнению с известными позволяет повы 25 сить точность определения коэффициентаДжоуля-Томсона, в то ке время требуемая установка проста, так как нет необходимости в теплоизоляции дроссельного элемента. Все это ведет к повышению эффек 30 тивности термометрических исследованийскважин и пластов,35 Способ определения коэффициента Джоуля-Томсона флюидов, нацример пластовых, путем измерения величины изменениятемпературы флюида при заданном перепаде давления через дроссельный элемент,40 отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, поддерживают температуру боковой поверхностидроссельного элемента, равной температуре поступающего в дроссельный элемент45 флюида.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чекалюк Э. Б. Термодинамика нефтяного пласта. М., 1965, с. 181.50 2, Балакирев Ю. Л. Термодинамическиеисследования фильтрации нефти и газа взалежи. М Недра, 1966, с. 3 - 38 (прототип),