О теории устойчивости режима работы пароводяной скважины при эксплуатации геотермальных электростанций

 
Код статьиS000233100003523-9-1
DOI10.31857/S000233100003523-9
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Институт горного дела ДВО РАН
Адрес: Российская Федерация
Название журналаИзвестия Российской академии наук. Энергетика
ВыпускНомер 6
Страницы103-117
Аннотация

Показано, что теория Ентова–Дрознина, описывающая устойчивость режима работы пароводяной скважины, не содержит убедительной трактовки механизма возникновения и развития неустойчивости, и не объясняет ряд практически наблюдаемых явлений, таких как: стабилизация режима работы при увеличении устьевого давления; отсутствие неустойчивости вблизи точки инверсии графика производительности; неустойчивость при малых расходах, подпадающих под условие устойчивости. В статье рассмотрен механизм возникновения и развития неустойчивости, выражающийся в реакции на флуктуации параметров потока в виде увеличения (или снижения) силы, вызывающей увеличение (или снижение) импульса, в результате увеличения (или снижения) самого импульса. Отмечено, что развитие неустойчивости в пароводяной скважине обусловлено снижением гравитационной составляющей перепада давления при увеличении расхода и осуществляется от устья к забою. Данный механизм согласуется с набором известных явлений, использованных для обоснования теории Ентова–Дрознина и противоречащих ей. Теоретически предсказана зависимость результатов опробования скважин от условий течения вниз по потоку от устья и возможность метастабильного течения, когда условие устойчивости для скважины, в целом, не выполняется, но отсутствуют условия для развития неустойчивости на устье. Представлены данные, указывающие на практическое существование предсказанных явлений.

Ключевые словаместорождение парогидротерм, добычная скважина, пароводяное течение, устойчивость, график производительности
Источник финансированияИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-05-00398 а.
Получено16.01.2019
Дата публикации16.01.2019
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1100

Оценка читателей: голосов 0

1. Bertani R. Geothermal power generation in the world 2010–2014 update report // Geothermics. 2016. Vol. 60. Pp. 31–43.

2. Lund J.W., Boyd T.L. Direct utilization of geothermal energy 2015 worldwide review // Geothermics. 2016. Vol. 60. Pp. 66–93.

3. Grubelich M.C., King D., Knudsen S., Blankenship D., Bane S., Venkatesh P. An overview of a high energy stimulation technique for geothermal applications // Proceed. of the World Geothermal Congress. Melbourne, Australia. 2015. N31070. 6 p.

4. On M.D.G., Andrino R.P. Evaluation of hydraulic stimulation-induced permeability enhancement // Proceed. of the World Geothermal Congress. Melbourne, Australia. 2015. N22094. 8 p.

5. Pasikki R.G., Libert F., Yoshioka K., Leonard R. Well stimulation techniques applied at the Salak geothermal field // Proceed. of the World Geothermal Congress. Bali, Indonesia. 2010. N2274. 11 p.

6. Siratovich P., Cole J., Heap M., Villeneuve M., Reuschle T., Swanson K., Kennedy B., Gravley D., Lavallee Y. Experimental thermal stimulation of the Rotokawa Andesite // Proceed. of the World Geothermal Congress. Melbourne, Australia. 2015. N22044. 6 p.

7. Alimonti C., Berardi D., Bocchetti D., Soldo E. Coupling of energy conversion systems and wellbore heat exchanger in a depleted oil well // Geothermal Energy. 2016. Vol. 4. N11. 17 p.

8. Li X. – Y., Li T. – Y., Qu D. – Q., Yu J. – W. A new solution for thermal interference of vertical U-tube groundheat exchanger for cold area in China // Geothermics. 2017. Vol. 65. Pp. 72–80.

9. Lous M.L., Larroque F., Dupuy A., Moignard A. Thermal performance of a deep borehole heat exchanger: Insights from a synthetic coupled heat and flow model // Geothermics. 2015. Vol. 57. Pp. 157–172.

10. Sandler S., Zajaczkowski B., Bialko B., Malecha Z.M. Evaluation of the impact of the thermal shunt effect on the U-pipeground borehole heat exchanger performance // Geothermics. 2017. Vol. 65. Pp. 244–254.

11. Пауж тские горячие воды на Камчатке. М.: Наука, 1965. 208 с.

12. Дрознин В.А. О природе гейзерного режима // Гидротермальный процесс в областях тектоно-магматической активности. М.: Наука, 1971. С. 96–103.

13. Дрознин В.А. Физическая модель вулканического процесса. М.: Наука, 1980. 92 с.

14. Ентов В.М. О нестационарных процессах при фонтанировании скважин // Известия АН СССР. Сер. Механика и машиностроение. 1964. № 2. С. 31–40.

15. Boure J., Bergles A., Tong L. Review of two-phase flow instabilities // Nucl. Eng. Des. 1973. Vol. 25. Pp. 165–192.

16. Nayak A.K., Vijayan P.K. Flow instabilities in boiling two-phase natural circulation systems: A review. Science and Technology of Nuclear Installations ID573192. 2008. 15 p.

17. Ruspini L.C., Marcel C.P., Clausse A. Two-phase flow instabilities: A review // Int. J. of Heat and Mass Transfer. 2014. Vol. 71. Pp. 521–548.

18. Shulyupin A.N. Steam-water flow instability in geothermal wells // Int J of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol. 105. Pp. 290–295.

19. Шулюпин А.Н., Чермошенцева А.А. Семейство математических моделей WELL?4 для расчета течений в пароводяных геотермальных скважинах // Математическое моделирование. 2016. Т. 28. № 7. С. 56–64.

20. Климентов П.П., Кононов В.М. Динамика подземных вод. Москва: Высшая школа, 1973. 440 с.

21. March A. Modelling a geothermal steam fields to evaluate well capacities and assist operational decisions // Proceed. of the World Geothermal Congress. Melbourne, Australia. 2015. N25008. 9 p.

22. Shulyupin A.N., Chernev I.I. Some methods for reducing of steam deficit at geothermal power plants exploitation: Experience of Kamchatka (Russia) // Geothermal Energy. 2015. Vol. 3. N 23. 11 p.

23. Ledinegg M. Instability of flow during natural and forced circulation // Die Warme 61, 1938. Vol. 8. Pp. 891–898.

24. Фисенко В.В. Критические двухфазные потоки. М.: Атомиздат, 1978. 160 с.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх