Некоорые задачи тепло- массопереноса с фазовыми переходами при воздействии электромагнитного поля на нетрадиционные углеводороды тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

,1.1. 9.2

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ/! УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

НАСЫГОЗ !1УР ИУТАГАРОВИЧ

УДК 532.546:536.421:537.868 НЕКОТОРОЕ ЗАДАЧИ ТЕПЛО- И ЩССОПЕРШОСА С ФАЗОВЫМИ

перехода;'.« при воэдеЯстош электромагнитного

ПОЛЯ НА 1ГйТРАЩПОШ!ЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ ОТ.04.14 - теплофизика и молекулярная физика

Автореферат диссертации па соискание учзкоЯ степями кандидата 5'язик<н«атйж!тп"вскях наук

У£а 1992 г.

Работа выполнена иа кафедре прикладной физики и механики Башкирского государственного университета

Научные руководители: доктор физико-математических наук, профессор Саяхов Л., кандидат физико-математических наук, доцент Хабибуллин И.Л.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Филиппов А.И., кандидат физико-математических наук, доцент Кислицын A.A.

Ведущая организация: Институт проблем нефти и газа РАН

Защита состоится "/6Ч «li.Qjit) Т> Л .1992 г. в, ■ik ■~ час на заседании Специализированного совет'а по теплофизике и молекулярной физике при Башкирском государственном университете (шифр К 064.13.G$) цо.адресу: 450074, Уфа-74, ул. Фр^нза, 32, ауд. -к.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека Башкирсг-кого государственного университета

'у1- ..г'- с Автореферат разослан i " L уУ! 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук, ,

. доцент I.A.Ковалева

. i л-/ -3-

'viiBJi^.jihAA L-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА PAEOTU

Актуальность, tsw,i., В послэдноэ время проявляемся знача--Г9лт-'Ш;1 ¡шторес к вовлечению в разработку нотрадинленннх видов углеводородного сырья - тяжелых те'!, битумов, газогидратов, горючих сланцоп к озокерита. Они валики по своим запасам и являются эпэргсгячеокоП я счрьэвоЛ альгорнатизоЛ лицея и газа. В пластовых условиях эти вещества, как правило, полностью заполнят- поровое пространство и находятся п нетекучем состоянии. Поэтому извлечение их известными в практика нефтегазодобыча способами являотся г®лоиЦ<зктш>шм.

Пошсдо этого, с реэвагябм газодобываицеЛ промгдленносги возникла проблема парапиноглдрапшх пробок в различных трубопроводах, что осложняет технолог;™ добычи, транспорта, хранения и переработки газов. Эти яе проблема встают и перзд нефтедобывающей про-.лш'ионлостьга в районах Красного Сонера. Суро- -выа клпматическиа условия этих районов, а такие наличие зоны вечной мерзлоты соедапт благопрпятниэ условия для образования гидратов. Актуальность этой проблема возрастает з связи с тем, что прирост добнчн газа п нефти достигается глазшм образом за счет освоения .-дасторогденгл з районах Крайаого Севера. В евтзи с ььк&сиазаккм лрздегавляот интзрэс нз.чохаяпе принципиально новых методов извлечения таких углеводородов из про-' дуктиших пластов я борьбы с отлгшлпямл з трубопроводах.

Гасялшоаао бвтупов и парафинов, разлот.еипе газогидратов на газ и воду нскло рассматривать как фазотею переходи первого рода.котерне kowjo осукосгиить изменение:.! томлерату-ри и давления. Дрхденэяие тетлоносптелеЛ или нагревателе;! для • повашечлл те.-люратур^ но зеогда возкояно ели иолоэ&снтявко.

• В этж условиях я^кгкпшг»' способом для этой цели мс:кет оказаться пудаслокиэ энергия одэктро'.отшггнше полол вследствие создания я;.:н а среде paonpoxozeuma яоточопхоя тепла. Помяло этого, r,t0"tp0:.:arn;?TH0e нолге исуо? влиять на крлсие разового равновесие. 1Ъкду спдг.^этзс.'Ч'Х осоЗ-чшсотоЗ вачкпгяйПотвпя эжнетронагннтп:-: впля с дисперсии-.;:: с!;стг;.вд;, практическое значен;:!") п.\;е;г> i.-;iy:..oimii!in этих дол'Л дассяонаототяас (34) к мл'Сгаз'Лкотзогр'тх (CJ'I) эуи&рчзгилтс:;х ¡two!.

-7 4 -

Цель работы, Исследование некоторых задач тепло- к шссспореноса ггри воздействии электромагнитного поля на нетрадиционные води углеводородов в аористах средах, трубопроводах и скважинах о учетом отражения электромагнитных волн от грашщы разового перехода.

Научная неважна, Показано, что кривая распределения температуры в средах, изменяющих свое'фазовое состояние вследствие воздействия на них электромагнитного поля, имеют область разового перехода с постоялкой температурой. Область разового перехода увеличивается с удалением ее . от источника излучения1эледтромагнитнпх воад, Из-за наличия отраженных электромагнитных волн от границы раздела <5;аз, область расплава в электродинамическом отношении приобретает свойства объёмного резонатора.

Плотность тепловых источников основного типа волны К^ б круглом волноводе максимальна на оси волновода и минимальна у его станок. По поллрноЗ координате у в распреде- • лении теилоанх источников наблюдается чередование максиму7 мои и минш.уг.юв. Распределение тепловых источников вдоль волновода зависит от наличия отраженных электромагнитных волк п от о опт ношения диэлектрических свойств х'ранкчащих сред. В случае наличия отраженных илектрокапштных волн в среде образуются стояча" лоляц, в случае отсутствия - бегущие, При переходе-электромагнитное волн из диэлектрически . более плотной среды в менее плотнуы, вблизи граница раздела с ¿од наблк'дс.етея рост плотности тепловых источников, в противоположно:: случае - уменьшение,

1!сп дшйяш распространении электромагнитных волн, в отличие от радиального, обнаружено влияние стоячих волн на распределение тепловых источников.

Репена оптимизационная задача удаления твердых отложв-■ ний из сквакин электромагнитным нолем, позволяющая производить адгйор ч_;стсгн поля, диамэтров и материалов труб оква-жшк и кзгерлшд диэлектрика, заполняющего мамтрубное пространство.

Установлено, что с увеличением шпноота излучения элек-три.игпп/лш: волн врсця полного разложения газошдрата ка газ л веду упошказ'.'вя нелинейно. Существует предельное зна-чзнчо кирхою при которо.л иозлолно полное рас- .

плаолпяио творднх отложений в иасосно-комироссорноД грубо сквашиш.

Показана возможность увеличения эффективности испо-.ь-эорлчяя эяорги» элекгро&стгяишлс поли азипнвшюи дчаши-м на устье огаявшк для перомепюнпя пробки с тпардшч! отлгоеэпппмя вверх, где нпгров идет яитряекшме, или юпа, гдо тстоя'.тура янкр. Такая возможность существует поточу, что расилаятш-няо тпорднх оттожснин и,-пинается со станки насошю-кочирос-сорчоП труби и по мяогпх случаях практически одновременно по всаЛ длимо пробки.

Практическая данность. Результаты иоследоиаш'Я по воздействия отектромлгжитного поля на пр^дуктивт.ю плаоти, трубопровода и екпахннн могут бить использовани дет определения технологических покаэатаюЛ разработки нотраднционжх задов углеводородов л /дялетпгя гтрл'ос отчожяаяЯ и трубопроводах и скванинах.

Аплоб'чви рзбоп». Ссяовииа результата работы били доло-яени на 7 пзуч.фя ь-онс/орэлцилх, семинарах и совещаниях, ороди которое: иелцудародояЛ чон>7рвицп.1 "Разработка газокондвнеат-пкх пвсторсч'до.чкГ;" (Краснодар, иаД-ягте 1990 г.); Всосомэиое солпгап!'по "Зепрпхинхо методы увеличения ноф.тоотдачп пластов" (Бугуль:та, август 1989 г.); гитеэла—по "ПроЛяокам трубопроводного тра.чапорта" (У/а, ноябрь 1РВ6 г., 'октябрь 1989 г., ноябрь 1990 г., ноябрь 1991 г.); УШ Всэсо'сшпй егччпнар "Члс/шшно гв'тодк pf.ua!:;«! падая <(ияьграцпн :н!ото/авпо!'1 носяя-даге.-оч кидксог:;" (л'опоон.бирск, шЛ 198(5 г.); .научная .чои*ороя-цгм 'Чач.чгя-с.;::) пробтп'с; чауччо-технклеокого прогресса" (Ууа, декабрь 1й'.Ю г.).

ОбтГ-; - структура работа;, Дтосвртадчонаяя работа общим объа.мом 104 страницы состоит ив введения, мости глав, заключения, содарчд,-' ЮЗ стпаиюзи основного папниопконого токота,

8 табчиц и 51 рисунок , список литературы оод«р»п? 84 язим?т>г.а»гвг.

Краткое педор-яэяио работы

~)о влчдрчич о'оугдаатоя актуальноеп, клаладовинч'' и ообр-т^л ^ров'чча дг/п. дчоаортлц,чс:ч<о" работы, рчеканпаотел чаучг.АЯ новизна и ехарчкг ?рнаочачн осчовчна р?ну т'-тат;: ргботн.

В первоЧ главе приведен обзор исследований воздействия электромагнитного поля на продуктивные пласта и твердив отг-лояенпя в трубопроводах и скважинах.

В работах отечественных у чеши ЛКрапетлна Ы.А., Саяхова Ф.1., Чистякова С.И., Дыбденко В.П., Штгиатулина Р.П., Хаблбул.тина И. Л., Фатнхова 1.1. А., Шульги В.Г,-и других, а также зарубежных исследователей КИсПеу Н. V/.)• Иаиреп в,

I, То^су/е А., ЯЬсгпе1Иу £Я.

и других показана возможность использования энергия элеятро-■ магнитного поля для разработки м- «орокдений нетрадиционных видов углеводородов и удаления твердых отложений из трубопроводов и скважин. Основу применения электромагнитного поля для этих целей составляет то, что продуктивные пласты и твердив отложения в трубопроводах к скважинах представляют собой диэлектрики с потерями, а металлические стенки труб - проводники с коночной электропроводностью. При распространении л них электромагнитных волн ^шстъ их энергии преобразуется в тепловую. За счет этого происходит нагрев и расплавление флюидов в продуктивных пластах и твердых огложеник в трубопроводах и скважинах.

Во дторо!5 главе исследуется процесс тепло- к тассоперено-са в битумном пласте при воздействии на него высокочастотного ' электромагнитного поля, Дяя этого разрабатннаетса математическая модель и численно решается система уравнений теплопроводности и пъезопроводносгл с учетом потерь тепла в .окружающие * • гиаст породы. Исследуится влияние различных видов грашпных условий для давления на згбос. отпоим в эсиихшоств вязкости пластового ([¿погда на распределение пластового давления, "осдодается такие гяодша частот;.' тюля на процесс и проводится сравнение Ш вагрош с эжоктроыагровом пласта. Установлено, что выбор способа воздействия на пласт и частоте электромагнитного поля зависит от вздпчйш объы;а ьрогрвею/оЗ пп;.за-■бойяо2 зон;; пласта. При [тал:"! влрнпо золи прогрела Л'Т^октивон елоктропрогрои, при болт"-,о'.\ - 34 илгрси. Вр-гк«, *1Г;;* прогров-лодая зона г.пастя, том тгко дгхтг.па быть -пехота поля. Од.тгсо ол'^.уег уч.тл'зчта :у>р оточ еу^пство.-ппл1; прздехыю низко!! 'и-.-Г'""!' ' 1я?г, гггсрг'Л згй ьгоас^ио мьаО'.'дтгаз пласта агда!'.--.'" "гт.

Исследуется влияние дебита скважины на распределение тешгератури при 34 нагреве и электропрогреве пласта. Установлено, что при добитах окважшш порядка 0-5 м3/сут все выделяете электронагревателем тепло уносится вместе с добываемым флюадом, при нагрево электромагнитным полем влияние дебита ыгаагшпи незначительно. Исследовано шп-шние потерь тепла в окружающие породи на распределение температуры в пласте и на динамику движения границы фанового перехода при различных значениях толщины пласта н времени нагрева. Устаноаиено, что пренебрежение в расчетах потерши тепла в окрукавщие пласт породи моает привести к значительным иска-кониям динамики исследуемк процессов, особенно при малых значениях толщины пласта и больших временах нагрева. Исследуется влияние частота электромагнитного поля и дебита скважины на потери тепла в окруйшяшэ пласт породи. Установлено, что частота электромагнитного ноля и дебит скзажины мало влияют па величину тешгопотерь. Существенно влияние толщины пласта и времени нагрева. Уменыкэние вязкости расплава с увеличением температуры меняет форму кривой распределения давлении от випулчой (зязксоть - постоянная величина) к вог-¡гутой (вязкость - переменная величина). Причем наблюдается резкое изменение давления в области, прилегающей к поверхности плавления.

Э третьей глат-о исследуется распространение электромагнитных волн и выводятся вира:.;елия распределенных источников тепла с учетом отражения электромагнитных волн от граница раздела фаз для случаев плоск'/х воля и радиалъно распространяющихся воля ь продуктивном пласте. Установлено, что век-гор Пойнтинга при переходе электромагнитных воля через границу раздела сред не изменяет своей величины, а плотность 1 тепловых источников скачком меняется в соответствии с изменением на границе значения коыгшзкслоД диэлектрической проницаемости. Обнаружена зависимость плотности тепловых источников в набладаемой точдэ области расплава от положения граница раздела фаз. Эта зависимость имеет вид затухающей синусоиды с удалением границу раздела Лаз от источника изучения электромагнитных волн, На еж/.ой границе волнообразной зависимости плотности тепловых источников но наблюдается. Пронс-

- е -

ходит злгпогюшошльов убывание вбличиаы тепловых источников о ¡гродлпжгняо:.; границы раздела фаз. Призом отношение плотности' veusoBi'x источников справа и слова на границе сред - постоянно.

Полученные шракани распределения тепловых источников прообразуются на случай распространения электромагнитных волн г: нал'ращ'чешю! среде, в кс-торсй otpaseHiiuo волны отсутствует. Дад»}9 гизсдятоа ¡шпрсксшящвошшп выражения для инжаиер-дач га«Ч!»®сь гсвюьах источников в дальней и СлкянеЙ зонах из.т/ч^чин элвк-фошгктевазс ш, Проводятся ороваитаяышо рас-■ четы no pasSK4i.:ci ьираайэвяям распределения одяошс тготт-кса и анализ р,.ауяматов вычислений. Установлено, что аппрок-стангк'онное ъцражеявэ распределения тепловых источников в летней ооаэ сходно с упродегошм внраканием, оддучшшш ка-RWvitüM „:-:е;'!л,- Mfr/'f¿hyc.k\ и широко пспояьэуомш многими авторамл с теоретических вечдедовашшх по воздействии олект-уошттуого поля на прсдукг;шио-власти. Установлено также, что а1;прокск-,.г.цйонпоз вираиеипо длк дальней зовы излучения ¡лжет сильно исказить динамику коследуошх процессов в ближней зоне, * ояпройогшцисююе вцракошо для йляшгей зоны иалучбнкя гс-'лт оказаться совершенно яацригодншн для расчетов •ro.uosux птхочннкон в дальней зоне излучения.

В p;?5«»v-.>f гдачп разрабатывается математическая модель и поводятся чзслсааае исследования тепло- и i&coompruocs в - до; • svJs средо прр разложении е пек газогадзта ваадойстакбш а:. и"!;о:лаг;шт,:с: о ладя с- учетом отракеаич элвктрешагаетша воли от границ! разового перехода. При ьтом принято, что ь области расплава фильтруется только газ. Получено, что для исг.ольась.-.нной ь расчетах частоты ¡электромагнитного поля область рг-;.шша лшытоя пракгвчезки прозрачной дай электро-.-аглитн^х jKJst! и гсэд.изэд«) ?- яой близка к температура фззо-ь- t - ■ .• »exo?.«, й л области твердого газогидоата существует

••.s.-pivií»*, в которой тонтература вше температуры фа-изрох'|;а. Пгичьм екоипр донн "перегрева" с удаление;.! её от ьь -г-яш: eaei.v-p-}.;агнитних зо-ш, уволпчиьа-

оюк,

!"{;.озодк-.'оя .-jííb¡(ohh9 Д1н:а;.".!;;и дтлцепия rpainiuji фазового nepoX'.,.;.¡ ;лзлс-у«и»1 гйзогедратд нагревом шссхоч'астотшш i аяечтрмг»г:!лл.а- «vio« и \;або1;на:„ их^оятгша с постоянной

температурой 100 °С. Установлено, что ВЧ нагрев тчаит значительно большую глубину нагрета и теш разработки газогидрат-ного месторождения. Нагрев элоктроодгштшм иолом »¡4«кгд»еи при длито.'шшх временах разработки месторождений, а забойныЛ нагреватель - при прогрозе непосредственно придабойнс;! -зони сквааини.

Для проведения опвяошии расчотоп распределения ¡•'„ттср.ч-турц в продуктивном пласте, получено аналитическое рьвенг.о уравнения теилснрпводаоги!, в котором ¡гроцобрз:;соно конвектнв-иш и кондуктавны.) чллчалда ясренсеа твила, поте ржи в шфукакэдю мает породи и отражзйичк электромагнитных воля от граница раздела фаз. Сбнаруяоно, что при нагрг.за пласта электрсшгяитннм подеп и пргасхеддщих при ¿тов ^говах коро-ходах существует зона ко„'вчиаЗ ширина с тешв^чтурей разового перехода. Причш вьр'.лп это" г.ояы увелгкшотоя с удалением со от источника -излученпа" одзктрашгнкткцх ноли. Для отучая постоянной теппоратурч: ?, области рас-шгавэ пояувзно выражение распределения дааодвд.

процесса рпзлоаолия газогнг^ата ОЫ гг;тссг.1игпкт<шм полем а трубопроводах и сквав.пчах, в злеягродйзгшческек отношении представляющих собой кругл;:!', волновод. Ьсолодовзние производится на пршзре волны стенки 'волновода предполагаются «доально проводяпгаыи и потери люр1 аи э них во уитгазютс.т. Получони виралонвя распр.дсл-чпш теачовых источников в крух-л; м нолноводо для дисперсно:'.'- реяигп тачеиия пазоводяной сивел. Установлено, что .тлотиозть те'вп.вкх источников ткояиалъ-па па оси волновода и шшгяиьга У 53 огенок. но&трной координате >/> наблюдается чородохгашв шксимуцон и шнсмуисз о пврсо.^а изменения X . Распределение тэпяоинх источников вдоль волновода зависит от налипая отражена:« электромагнитных водя и от соотношения диэлектрических свойств граничащих сред. 3 случае наличия оурьяензах электрод ч:г:тных воли в оре--да образуются стоятео падки, з случае отсутствия - бегущие. При переходе электромагнита!* гж\ ив дазлек^^^ка бо/зе плотной среда в ыеяво гкотдую, аЛлязя гравии раздача (|аз наб-лвдается рост илотносп таилових источников, з противоположном случав - уменьшение.

произвадчтед матаголасчоа ¡.-одалнрованиз

Дет решения поставленной одномерной задачи распределение тепловик источников било приведено к одномерному виду а проведено дальнейшее исследование их структуры. Обнаружено, что в отличие от радиального случая здесь отчетливо видно образование стоячих волн в области газоводяной смеси. Установлена ■ зависимость образования максимума для минимума тепловых источников от координаты подвижной границы разового перехода. Получено аппрокскмационное выражение тепловых источников для случая отсутствия отраженных электромагнитных волн.

Термогидродинамическая задача рошалась для дисперсного . режима течения газоводяной снеси, В отличие от вч. нагрева гаэо-гидратнсго пласта, при СВЧ нагреве гидрата в волноводе в области газоводяяо^ смеси наблвдаотся быстры!! рост температуры. 'Это объясняется большими потерями энергии электромагнитных воля в СВЧ диапазоне. Вследствие этого СЗЧ разложение гаво-гвдрата в волноводе оказывается малоэффективны.!.

Для увеличения эффективности СВЧ воздействия па газогидрат предлагается другой способ, в котором СВЧ нагрев производится при высокой начальном давлении в волноводе до появления в нем ккцкой фазы, Затем производится понижение давления. При этом значительная часть газогидратной пробки попадает в область температуря выше разовой, и происходит её разложение на газ и воду.

Доя проведения оценочных расчетов такого воздействия ра-,ша>зтоя задача в адиабатическом приближении? Полученные выражена иогьо.УШ рассчитывать распределение температуры в волно-зэдо,-времена достижения температурн фазового перехода и полного разложения газопщрата на устье волновода, величину участка гидратноЗ пробки, достигшей температуры фазового перехода за вр-л.щ появления жидкой фазы на устье волновода. Выводится выражение, позволяющее определить оптимальную частоту электромагнитного доля в случае небольшой величины отложений в трубопроводе.

В леоч-оЛ утгарр исследуется процесс разлокенкя газогидрата в насосно-котгреосорг.зХ трудэ сквшшни распростракявдгмпся в цевтр,,'бном яространстзе скьа1.ц!!:ц электромагнитными волнами. Система труб сква&аш в адвктродшшаческш отношении представляет собой коаксиальную линию передачи и при распространении ь ней Сегуцт* вели часть зноргпл теряется, преобразуется

в твшго, происходит нагрев и расплавление твердых отлог-cmifl, находящихся в насосно-кошреосорно!! трубо. Получонн выраже-нпя распределенных источников тепла в скважине и выражения, поз;/Ьляи,цш сделать выбор оптга.плъннх частоты поля . .

f'r:

wWf^ffjJ

(i)

радиусов и материала труб едоюшш и материала диэлектрика, З'шолнянгдаго можтхубпоо пространство скважины

J/H^-

in I

где 2,, , Iii - анекнлЯ радиус тсоспо-яомпроссорпоЛ труби н шутрти;-!: радиус сбсадшй колошн; ¿( , tqd^ - волпозоэ сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь среди з. межтруб.-юм зфоотраногве; yt/e , // - магнитная постоянная, шиш граница твордих отлокешш в окваетю; ,/uas -абсолютная магнитная проницаемость яааосно-шятроссорной труби и обсадной колонии;

(5^ ^ (/.. - уделшая электропроводность насосно-комттроссорной трубы я обсаднол колонны;

£ - коэ^ишнекг полезного использования электромагнитной энергии.

Зыра.'гслне (I) получено для случая заполнения межгрубного пространства газом /например, воздухом/. В других случаях

выражокиз да." выбора оптимальной частоты поля имеет более слолдый вяд.

Получены оценочные выражения, позволяющие в первом приближении определить времена начала и полного расплавления твердых отложений в скважине. Решена термодинамическая задача о процессе расплавления твердых отложений в насосно-ком-прессорной труба в случаях заполнения межтрубного пространства воздухом, керосином и пенопластом. При этом учитывается увеличение эффективной теплопроводности среды в межтруб-' ном пространстве за счет свободной конвекции. Подучены характерные кривые распределения г. жпоратуры в сквакине, динамики движения границы раздела фаз при ВЧ нагреве. Установлено, что из рассмотренных грех случаев наиболее эффективен ВЧ нагрев при заполнении межтрубного пространства пенопластом я наименее аффективен при заполнении воздухом из-за многократного увеличения его элективной теплопроводности за счет свободной конвекции, С увеличением мощности излучения электромагнитных волк время полного расплавления твердых отложений уменьшается нелинейно, т.о. ВЧ нагрев генератором _ большей мощности эффективнее. Определены продельные значения мощности излучения. При мощности излучения меньше вгого значения полное расплавление пробки из твердых отложений невозможно. Указаны пути, позволяющие увеличить эффективность использования электромагнитной энергии.

Основные выводы работы

1. При распространении электромагнитных вол:: в средах с потерями вектор Пойитинга являзтея непрерывным на границе раздела срод, а плотность тепловых источников терпит разрыв в соответствии с изменением на пен комплексной диэлектрической проницаемости граничащих сред.

2. Из-за наличия отралег.иго: ^лок'хкчжпютюас волн от границы хлодйшч еаз, область расплава в бш;гро,1;1ж«.пс<зшл отнепенп:: приобретает сьолстпа сбьё.'Л'-го резок".гора.

3. 3^лгс;:.'.о«гь 1яюгпоста теплози:: есъопи/кон л лргкэ-вашюг расшп.ва о*> местопатоа:;.* гр-ц ' ".н радела Саз ¡:мОС7 патн'^р'!:;;;;:/. 1-:тср. Ъ:: :>гг> ; пг: туда :::<:;епо-н7.1 «счач ;; пс о г.-ипт:

лого щ-.тг::..;. : ■ " ' г:хп г■ ! г:::;:; :>.;:;■.

постепенно убывает и в предела плотность тепловых источников стремится к их значению для неограниченной среды, где отраженные электромагнитные волны: отсутствуют. Относительная разность значений плотности тепловых' источников мадцу первыми максимумом и минимумом может достигать одной пятой части от максимального. Точки максимума и минимума па поверхности излучения электромагнитных волн можно определить, зная тип распространяющихся волн, модуль постоянной распространения и длину электромагнит- ' них воли.

4. Плотность тепловых источников основного типа волны Нд в круглом волноводе максш.'длъпа на его оси и минимальна у стенок. По полярной координате у в распределении тепловых источников наблвдается чередование максимумов и минимумов. Распределение тепловых источников вдоль волновода зависит от наличия отраженных электромагнитных волн и от соотношения диэлектрических свойств граничащих оред. При переходе электромагнитных волн из диэлектрически более шштяоИ среды в менее плотную,' вблизи границы раздела сред наблюдается рост плотности тепловых источников, в противоположном случае - уменьшение. При линейном распространении электромагнитных волн, в отличие от радиального, отчетливо видно влияние стоячих волн на распределение тепловых источников.

5. Потери энергии СВЧ электромагнитных волн на металличео-кк стенках волновода соизмеримы с потеряли в газогядрате. Газоводяная смесь, образующаяся при разложения газогидрата, интенсивно поглощает энергии моктромлгнитных волн в СВЧ диапазоне. Поэтому разрушение газогидратной пробки следует производить при минимальном давлении,'при котором объемное содержание воды в газоводяной смеси шло.

6. Эффективно комбинированное воздействий на газогидрат

в два этапа. При высоком давлении производится нагрев электромагнитным полем до появления жидкой фазы, затем производится понижение давления. При этом значительная' часть газогидратной пробки попадает в область температуры выые базового перехода и происходит эе разложение на газ и воду.

7. Кривая распределения температуры в средах, изменяющих свое фазозоэ состояние вслодствие воздействия на них электромагнитного поля, газет протяженную область с температурой Фазового по похода. Шир:;на области фазового перехода увеличивается с уда-вкиаи ее от источника излучек/я электромагнитш-х воли.

8. Получены выражения, позволяющие определить оптимальную частоту электромагнитного поля, материалы и радиусы тру6 скважины для эффективного разрушения газогидрата в пасосно-компрессорной трубе. Установлено существование предельного значения мощности генератора, при котором еца возможно полное разложение газогидрата в насосно-компроссорной трубе. Расплавление твердых отложений в насосно-коштресоорной трубе генератором большей мощности эффективнее. Возможно увеличение эффективности использования энергии электромагнитных волн изменением давления на устье скваг/лны для перемещения гвдрат-. ней пробки вверх, где нагрев вдет : ггенсквнее, или вниз, гдо температура скважины вше. Такая возможность существует потому, что разложение газогадрата начинается со.стенки яасосно-компрессорной трубы и во многих случаях практически одновременно но всей длине газогвдрапюй пробки.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Саяхов Ф.Д,, Диблеяко В.П., Паснров Н.М. Исследование высокочастотного нагрева призабойной зоны битумного пласта.-Дел. во В1Ш0ЭНГ 23.11.79, & 635.

2. РД 39-23-671-81. Инструкция. По применению электромагнитного воздействия .на призабойную зону скважин / С.Л.Саяхов, В.П.£ыблеш;о, Н.М.Насыров и др.- ГЛ., I9GI.- 33 с.

. 3. Температурное поле в пористой среде при воздействии элоктроиагнитк полой а учетом, фазовых переходов насыщающей фазы / Саяхов Ф.11., Хабябулчкн И. Л., Наснров H.Í.Í., Ямашев Н.И. // Физико-химическая гидродинамика: Сб. ст.- У<;а, 1965.-С. 44-51.

4. Саяхов 0.1., Хабибултан И.Л., Настроя Н.М. Термогид-родинамичс-ская задача фильтрации со свободно': границей при наличии высокочастотного электромагнитного воздействия // Числеянке методы рзканпя задач Акльтрацил глгагсхТл.-шой неожи-

« маемой жгд.кости: Сб. науч. тр.- Новосибирск, I9C7.- С. 232-239.

5. Яекоторно пути практического пр::;;он>:н:;я пнеогип слег;-?рс::агяк?!;.-'Х иоле'! в технологии разрупопм гаг;Э:\;дратг.з / Саяхов &.Л., CT,v.:t.3 '.'.Л. ¡ :?.:!., 7..", .ЛугИ.Я.-Дсп. во """Гi"• ^i.:;> 1 Г""-, в S'7,

6. Саяхов Ф.Л., Фатыхов U.A., Насыров Н.1.1. Физические предпосылки разложения газогидрата в трубопровода при tmepx-высокочастотном электромагнитном воздействии.- Деп. во ВНИИЭ-газпроме 01.03.88, И 1029-гз 88.

7. Насцров H.H. Математическое моделирование разрушения газогидратной пробки в трубопроводе сверхвысокочастотным элек- 1 тромагнитным полом // XI школа-семинар по проблемам трубопроводного транспорта: Тез. докл.- Уфа, 1988.- С. 30.

6. Саяхов Ф.1., Фатыхов U.A., Насыров II.Ы. Повышение нефтеотдачи пластов высокочастотным электромагнитным воздействием // Всесоюзное совещание. Современные методы увеличения нефтеотдачи пластов: Краткие тез. докл.- Цугудьма,■ 19В9,- 0. 28- ■ -30.

9. Саяхов 5.Л., Насыров U.U. Разрушение газогидрата в трубопроводе оверхвисокочаототным электромагнитным полем // XII школа-оеминар по проблемам трубопроводного транспорта:' 'тез. докл.- Уфа, 1989.- С. 14-15.

10. Хабибуллин И.Л., Насыров Н.М. Математическая модель процесса разложения газогидрата в трубопроводе при воздейот-вии электромагнитным полем // XII школа-семинар по проблемам трубопроводного транспорта: Тез. докл.- Уфа, 1989,- С. 21-22,

11. Саяхов Ф.Л., Фатыхов М.А., Насыров U.M. Исследования разложения гидрата в высокочастотном электромагнитном поло // Мовдународи, кокф. Разработка газоконденсатных месторождений, Секция 6. Фундаментальные и поисковые исследования; Тез. дом.- Краснодар, 1990.- С. 37—11.

12. Дасыров Н.М,, Хабибулшг И.Л., Саяхов 8.Л. Резоиано-inie свойства волновода при разрушении в нем газогццратов СВЧ электромагнитнш полем // XIII школа-семинар по проблемам ■ трубопроводного транспорта: Тез.докл.- Уфа, I99Q.- С. 56-57,

13. Насыров Н.М., Саяхов Ф.Л, Оптимизационная задача эффективности удаления тверди отлокений в скважине электромагнитнш,! полем // Научная конф. Физические проблемы научно-технического прогресса: Тез. докл.- У Ja, 1990,- С. 66-67,

14. Хабибуллин И.Л., Насыров Н.М. Математическое иодели-рование диссоциации газовых гидратов в переменном электромагнитном поле // Маг, X Всесоюзн,семинара "Фильтрация многофазных сист'-ч",- Новосибирск, 19Э1,- С. 91-95,

cJCfr. et-in■ '/. Зак.462, тир. ICO, ротаирян? ' Банкирского университета