Исследование теплового режима вязкого течения заданной смеси газов

Цель исследования Изучение процесса теплоотдачи при заданных условиях с целью оценки эффективности использования технологии термохимического извлечение метаносодержащего газа из газогидратных месторождений

Что такое газовые гидраты? Газовые гидраты(клатраты)- кристалические соединения, образующиеся при определенных термобарических условиях из воды и газа

Теплота разложения гидрата метана на газ и воду составляет 54.3 кДж/моль. Теплота сгорания свободного метана кДж/моль. Таким образом, на разложение гидрата метана требуется лишь около 6% теплоты, выделяющейся при сгорании содержащегося в нем метана

Способы извлечения газа из гидратов 1. Повышение температуры 2.Понижение давления

Постановка задачи

Метод решения Исходная задача разбивается на две: 1. Определение параметров газа в процессе движения по скважине 2. Определение температурного поля пород, окружающих скважину и теплового потока, исходящего с поверхности скважины

Решение первой задачи Параметры газа (температура T и потери энергии W) определяются из следующей системы уравнений: Уравнение Бернулли Уравнение неразрывности Уравнение теплосодержания

Решение второй задачи Тепловой поток определяется из следующего равенства Температурного поля в породах находится при помощи дифференциального уравнения теплопроводности

Результаты решения первой задачи Получены следующие зависимости:

Результаты решения второй задачи Для примера представлены графики распределения температуры и изменения теплового потока для сечения скважины в котором температура газа равна С.

Зависимость температуры породы от расстояния от скважины и времени

Зависимость испускаемого теплового потока с единицы поверхности скважины от времени

Оценка скорости разложения гидратов После составления уравнения баланса энергий (с учетом того, что 30% энергии, выделяющейся при остывании газа, идет на разложение гидратов) было получено, что скорость разложения равна 10 м 3 /с