Математическое моделирование тепломассопереноса в пароводяных скважинах и окружающих породах
Диссертация
Реализация работы. Математическая модель пароводяного течения в трубах, созданная в рамках настоящей работы, использовалась ОАО «Геотерм», ГУП «Камчатскбургеотермия», «Дальсетьэнергопроект» при проектировании систем транспорта на Мутновском и Паужетском месторождениях, математическая модель скважины использовалась ОАО «Геотерм» для прогноза производительности скважины А-2. Рассмотренные в работе… Читать ещё >
Список литературы
- Александров А.А. Система уравнений 1.PWS-IF 97 для вычисления термодинамических свойств воды и водяного пара в промышленных расчетах. 4.1. Основные уравнения // Теплоэнергетика. — 1998. — № 9. С.69−77.
- Алтухов Н.С., Болтенко Э. А., Цой В.Р. Измерение плотности двухфазной смеси в стационарных и переходных режимах смеси. // Теплоэнергетика. 2002. — № 9. — С.67−71.
- Алхасов А.Б., Раджабов Р. И. Повышение эффективности использования геотермального тепла.// Теплоэнергетика. 2003. — № 3. — С.52 -54.
- Альшуль А.Д., Животовский Л. С., Иванов Л. П. Гидравлика и аэродинамика. — М.: Стройиздат, 1987. 414с.
- Белодед В.Д. Расчет параметров пара на забое геотермальных скважин // Вулканология и сейсмология. — 1987. № 10. — С.97−103.
- Боглаев Ю.П. Вычислительная математика и программирование. — М.: Высш. шк., 1990. 543с.
- Богуславский Э.И. Тепловые ресурсы недр России.// Теплоэнергетика. — 2004. — № 6. С. 25 -32.
- Болтенко Э.А., Смирнов Ю. А., Болтенко Д. Э. Методы и средства для определения характеристик двухфазного потока в области дисперсно-кольцевого режима. // Теплоэнергетика. — 2002. — № 3. — С. 17 -22.
- Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров. М.: Наука, 1964. 608с.
- Вержбицкий В.М. Численные методы. — М.: Высш. шк., 2000.— 266с.
- Власова Е.А., Зарубин B.C., Кувыркин Г. Н. Приближенные методы математической физики. М.: Изд-во МГТУ им Н. Э. Баумана, 2001. 700с.
- Гидродинамика газожидкостных смесей в трубах / Мамаев А. В., Оди-шария Г. Э. и др. М.: Недра, 1996. — 208с.
- Гидродинамические исследования пароводяных скважин Паужетского месторождения: Отчет о НИР / Казанский госуниверситет- Руковод. работы Н. Н. Непримеров. № ГР 75 004 046- Инв. № Б 430 546. — Казань, 1975. — 43с. — Исполн. Штанин А.В.
- Гидродинамические исследования пароводяных скважин Паужетского месторождения термальных вод: Отчет о НИР / Казанский госуниверситет- Руковод. работы Н. Н. Непримеров. — № ГР 74 030 844- Инв. № Б 321 888. Казань, 1972. — 52с. — Исполн. Штанин А.В.
- Грикевич Э.А. Гидравлика водозаборных скважин. М.: Недра, 1986. -231с.
- Дейч М.Е., Филиппов Г. А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергоиздат, 1981, —471с.
- Доброхотов В.И., Поваров О. А. Использование геотермальных ресурсов в энергетике России. .// Теплоэнергетика. — 2003. — № 1. — С.2 -11.
- Дрознин В.А. Теплогидродинамический режим работы пароводяных скважин геометмальных месторождений Камчатки: Автореф. дис.. канд. техн. наук: 01.04.14 / Ленингр. политех, ин-т. — Л., 1982. — 19с.
- Дрознин В.А. Физическая модель вулканического процесса. — М.: Наука, 1980.-92с.
- Дядькин Ю.Д. Разработка геотермальных месторождений. М.: Недра, 1989. 229с.
- Забарный Г. Н. Методы расчетов процессов теплопереноса в системах извлечения геотермальной энергии: Автореф. дис.. д-ра. техн. наук: 05.014.08 / Ин-т проблем энергоснабжения НАН Украины. — Киев, 1995.-37с.
- Забарный Г. Н., Кудряшов В. А., Гайдаров Г. М. Математическая модель двухфазного течения теплоносителя в стволе геотермальной скважины. Петропавловск-Камчатский, 1992. 64с.
- Забарный Г. Н., Шулюпин А. Н., Гайдаров Г. М. Определение фильтрационных параметров термоводоносных коллекторов по данным испытания пароводяных скважин. Петропавловск-Камчатский, 1989. -59с.
- Исаченко В.П., Осипова В. А. Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. 416с.
- Исаков А .Я., Исакова В. В. Физические величины. Справочник. — Петропавловск-Камчатский, КамчатГТУ, 2002. -137с.
- Кабаков В.И. Развитие геотермальной энергетики в мире (заметки с Всемирного конгресса в Италии). // Теплоэнергетика. — 1996. — № 5.С.76—77.
- Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978. 512с.
- Кирюхин А.В. Математическое моделирование. Петропавловск-Камчатский, Изд-во КГ АРФ. 1998, 52с.
- Кирюхин А.В. Теплоперенос в высокотемпературных гидротермальных резервуарах областей современного вулканизма: Автореф. дис.. д-ра. геол.-мин. наук: 04.00.06 / Ин-т земной коры СО РАН. — Иркутск, 1993.-38с.
- Кирюхин А.В., Сугробов В. М. Модели теплопереноса в гидротермальных системах камчатки. — М.: Наука, 1987. — 152с.
- Климентов П.П., Кононов В. М. Динамика подземных вод. М.: Высш. шк., 1973. 440с.
- Кулиев С.М., Есьман Б. И., Габузов Г. Г. Температурный режим бурящихся скважин. — М.: Недра, 1968. —186с.
- Кутателадзе С.С., Накоряков В. Е. Тепломассообмен и волны в газожидкостных системах. Новосибирск: Наука, 1984. 301с.
- Кутепов Ф.М., Стерман JI.C., Стюшин Н. Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. — М.: Высшая школа, 1986. — 448с.
- Латкин А.С. О комплексном использовании высоко температурных геотермальных растворов. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — Новосибирск, 1997. № 2 — С. 91−95.
- Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1978. 479с.
- Лыков А.В. Теория теплопроводности. М. Высш. шк., 1967. 599с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1980. 536с.
- Методические указания по изучению термальных вод в скважинах / Н. М. Фролов, В. В. Аверьев, И. Е. Духин, Е. А. Любимова. М.: Недра, 1964.- 140с.
- Мутновский геотермальный энергетический комплекс на Камчатке / О. В. Бритвин, О. А. Поваров, Е. Ф. Клочков и др. // Теплоэнергетика. -2001.-№ 2.-С. 4−10.
- Найманов О.С. Исследование гидравлики двухфазного потока на примере парогенерирующих скважин Камчатки // Труды ЦКТИ. — Л., 1970. Вып. 101. — С.241−249.
- Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высш. шк., 1980. 469с.
- Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Часть 1. М.: Наука, 1987.-464с.
- Основные положения «Энергетической стратегии России на период до 2020 года». // Теплоэнергетика. 2002. — № 1. — С.2−8.
- Остапенко С.В. Закономерности формирования и методика оценки эксплуатационных запасов месторождений термальных вод и парогид-ротерм вулканических областей: Автореф. дис.. д-ра. геол.-мин. наук: 04.00.06 / ВСЕГИНГЕО. Москва, 1993. — 42с.
- Оценка влияния возвратной закачки на производительность скважин Паужетского геотермального месторождения: Отчет о НИР / Ленингр. горный ин-т- Руковод. Работы В. А. Бережной. — № ГР 1 830 058 951. — Ленинград, 1985. 118с.
- Паужетские горячие воды на Камчатке // Сб. под ред. Б. И. Пийпа, М.: Наука, 1965.
- Поваров О.А., Васильев В. А., Токмаков Ю. П., Томаров Г. В. Геотермальные электрические станции с комбинированным циклом для северных районов России. // Теплоэнергетика .- 1999.
- Поваров О.А., Томаров Г. В., Никольский А. И., Семенов В. Н. Современные российские энергетические технологии и их эффективность.// Теплоэнергетика. — 2004. — № 6. — С.2 -12.
- Потапов В.В. Тепломассоперенос в фильтрационном, струйном и закрученном потоках (на примере геотермальной среды): Автореферат дис. канд. тех. наук. — М., 2000. — 22с.
- Протодьяконов И.О., Люблинская И. Е. Гидродинамика и массообмен в системах газ-жидкость. Л.: Наука, 1990. 343с.
- Разработка методики расчета транспорта пароводяной смеси от скважин к ГеоТЭС: Отчет о НИР / НПО ЦКТИ- Руковод. работы М. А. Готовский. — Ленинград, 1990.
- Разработка системы закачки системы охлажденных термальных вод на Паужетском геотермальном месторождении: Отчет о НИР (промежу-точ.)/ ИТТФ АН УССР- Руковод. Работы Г. Н. Забарный. Киев, 1983. -284с.
- Ривкин С.Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. 424с.
- Ривкин С.Л., Кремневская Е. А. Уравнения состояния воды и водяного пара для машинных расчетов процессов и оборудования электростанций // Теплоэнергетика, 1977. — № 3.— С 69−73.
- Самарский А.А. Теория разностных схем. — М.: Наука, 1989. 614с.
- Самарский А.А., Гулин А. В. Устойчивость разностных схем. М.: Наука, 1973.415с.
- Самарский А.А., Гулин А. В. Численные методы. М.: Наука, 1989. 429с.
- Самарский А.А., Попов Ю. П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.: Наука, 1992. — 422с.
- Созинова Т.Е. Разработка метода расчета и исследования теплового и термонапряженного состояния крепи геотермальных скважин: Автореферат дис. канд. тех. наук. Иваново, 1997. 24с.
- Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Под редакцией В. А. Григорьева и В. М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 560с.
- Термогидродинамика систем добычи и транспорта газа / Э. А. Бондарев, В. И. Васильев, А. Ф. Воеводин и др. — Новосибирск: Наука, 1988.-272 с.
- Тихонов А.Н. О термическом режиме глубокой скважины Сковоро-динской мерзлотной станции // Работы А. Н. Тихонова по математической геофизике. М.: ОИФЗ РАН, 1999. — 476с.
- Тихонов А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1966. 724с.
- Трусов В.П., Гайдаров Г. М., Забарный Г. Н. Техника и технология геотермальной энергетики. — Петропавловск-Камчатский, 1991. 139с.
- Уайт Д.И. Характеристики геотермальных систем. // Геотермальная энергия. -М.: Мир, 1975. С. 79−104.
- Уоллис Г. Одномерные двух фазные течения. М.: Мир, 1972. — 440с.
- Фисенко В.В. Критические двухфазные потоки. М.: Атомиздат, 1978. — 160с.
- Хьюитт Дж., Холл-Тейлор Н. Кольцевые двухфазные течения. М.: Энергия, 1974.-408с.
- Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. — М.: Недра, 1965. -238с.
- Чермошенцева А.А. О значении межфазного теплообмена при критическом истечении пароводяной смеси. // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. Москва. Изд-во МЭИ. 1999. С.272−275.
- Чермошенцева А.А. Особенности разработки и реализации математических моделей для геотермальных скважин // Проблемы современного естествознания. Петропавловск-Камчатский, КамчатГТУ, 2002. С.48−53.
- Чермошенцева А.А. Теплообмен пароводяного потока в геотермальной скважине с окружающими горными породами. // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. Москва. Изд-во МЭИ, 2005.
- Чермошенцева А.А., Шулюпин А. Н. Термогидродинамические особенности критического истечения. Инженерно-физические исследования на Камчатке. Петропавловск-Камчатский, Изд-во КГ АРФ. 1999. С. 80−89.
- Шарафутдинов Ф.Г., Гайдаров Г. М. Состояние и перспективы использования в народном хозяйстве геотермальных вод // Проблемы развития геотермальной энергетики. — Махачкала, 1991. — С. 3−27.
- Шулюпин А.Н. Пароводяные течения на геотермальных промыслах. Петропавловск-Камчатский, КамчатГТУ, 2004. — 149с.
- Шулюпин А.Н. Режимы течения двухфазного теплоносителя в геотермальной скважине // Вулканические исследования на Камчатке. — Петропавловск-Камчатский, 1988. — С. 125−128.
- Шулюпин А.Н. Основы расчета систем транспорта пароводяной смеси на геотермальных промыслах. //Проблемы современного естествознания. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2002. — С.27−34.
- Шулюпин А.Н. Течение в геотермальной скважине: модель и эксперимент // Вулканология и сейсмология, 1991. — № 4. — С. 25−31.
- Шулюпин А.Н. Эффект локальной критичности в динамике пароводяного геотермального теплоносителя. — Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2001. -102с.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Гидравлический расчет трубопроводов для транспортировки пароводяной смеси не геотермальных промыслах // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Технические науки, 2004. Приложение № 4. С. 97−102.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Дисперсно-кольцевой режим течения пароводяной смеси на геотермальных промыслах. // Труды 3-ей Российской национальной конференции по теплообмену. Москва. Изд-во МЭИ, 2002. С. 147−150.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Модель высокоскоростного течения пароводяного теплоносителя в геотермальных скважинах. // Труды 2-ой Российской национальной конференции по теплообмену. Москва. Изд. МЭИ. 1998. Т5. С. 135−138.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А., Модель дисперсно-кольцевого потока в геотермальных скважинах // Динамика гетерогенных сред в геотехнологическом производстве. — Петропавловск-Камчатский, КГРАФ, 1998. С.23−35.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Проблемы транспорта теплоносителя к ГеоТЭС. // Эффективные энергетические системы и новые технологии. Труды Междунар. нучн.-практ. конференции. Казань, 2001. С. 201−204.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Статическое состояние пароводяной геотермальной скважины. // Вестник Камчатского государственного технического университета. № 2, 2003. С. 108−111.
- Юдов Ю.В. Особенности моделирования гидродинамики расслоенного и дисперсно-кольцевого режимов течения двухфазного потока в расчетном коде КОРСАР. // Теплоэнергетика. 2002. -№ 11.- С. 30 -35.
- Юдов Ю.В., Волкова С. Н., Мигров Ю. А. Замыкающие соотношения теплогидравлической модели расчетного кода КОРСАР // Теплоэнергетика. 2002. -№ 11.- С. 22 -29.
- Электрофизические методы исследования свойств теплоносителя./ Б. П. Голубев, С. Н. Смирнов, Ю. М. Лукашов, Е. П. Свистунов. М.: Энергоатомоиздат, 1985.
- Antics М. Modeling two phase flow in low temperature geothermal wells// Proceedings of the world Geothermal Congress, 1995. Florence, Italy, V.3, P.1905—1910.
- Barelli A., Carsana C.G., Lombardi C. and Maran L. Prediction of geothermal well pressure and temperature profiles. // Geothermics, Vol.23, № 4, P.339−353, 1994.
- Chermoshentseva A., Shulyupin A. Annular-mist flow of steam water geo-termal mixture. // Preprints, 27-th Workshop of Geothermal Reservoir Engineering. Stanford University, January 28−30, 2002.
- Elder J.W. Heat and mass transfer in the Earth: Hydrothermal systems. — New Zeland, 1966.- 115p.
- Franca F., Acikgoz M., Lahey R.T.(Jr), Clausse A. The use of fractal techi-ques for flow regim indification. // Int. J. Multiphase flow. 1991- 17, № 4. P. 545−552.
- Garg S.K., Pritchett J.W., Alexander J.H. A new liquid hold-up correlation for geothermal wells. // Geothermics, № 33, 2004. P.795−817.
- Gould T.L. Vertical two-phase steam-water flow in geothermal wells // Journal of Petroleum Technology, 1974. № 8. P. 833−842
- Hutter G.W. The status of world geothermal power generation 1995−2000.// Proceedings, World Geothermal Congress 2000. Kyushu-Tohoku, 2000. -P. 23−37.
- Ishii M., Mishima K. Two-fluid model and hidrodynamic constitutive relations. // Nuclear Energy and Design. 1984. — V.82. — N 2−3. — P 107−126.
- James R. Factors controlling borehole performance // Geothermics, 1970. -V.2-P. 1502−1515.
- Lund J.W., Freeston D.H. Wold-wide direct uses of geothermal energy 2000.// Proceedings, World Geothermal Congress 2000. Kyushu-Tohoku, 2000.-P. 1−21.
- Nathenson M. Flashing flow in hot-water geothermal wells// J. Of Research US Geol. Surv., 1974/ V.2, № 6. — P. 743−751.
- Palacio A. Effect of heat transfer on the performance of geothermal wells // Geothermics, 1990.Vol.19, № 4. P.311−328.
- Palacio-Perez A. A computer code for determining the flow characteristics in a geothermal well // Proceedings of the international conference on numerical methods of thermal problems. -Swansen, 1985. Part 2. P. 922 933.
- Pedro S. Upton The wellbore simulator SIMU93 // Proceedings of the world Geothermal Congress, Florence, Italy, 1995 V.3, P. 1741−1744.
- Pedro Sanchez Upton The wellbore simulator SIMU2000.// Proceeding World Geothermal Congress2000, Kyushu-Tohoku, Japan, 2000. P 28 512 856.
- Povarov O.A. Geothermal power engineering in Russia — today.// Proceedings, World Geothermal Congress 2000. Kyushu-Tohoku, 2000. — P. 1587−1592.
- Stewart H.B., Wendorff В. Two-phase flow: models and methods. // Journal of Comput. Phys. 1984. — V.56. — N.3. — P. 363−409.
- Sugrobov V.M. Utilization of geothermal resources of Kamchatka prognostic assessment and future development.// Proc. WGC. Florence. 1995, Vol 3. P.1549−1554.
- Tachimori M. A numerical simulation model for vertical flow in geothermal wells. // Proceedings Eighth Workshop Geothermal Reservoir Engineering, Stanford, California, USA, 1982. P.155−160.
- Toliva E. Flow in geothermal wells (An analitical study). // Geothermics, 1972. V. 1, N. 4. — P.141−145.
- Чермошенцева А.А. Моделирование газожидкостных дисперсно-кольцевых течений // Тезисы докладов научно-технической конференции ППС и сотрудников ПКВМУ, 1996.
- Чермошенцева А.А. О значении межфазного теплообмена при критическом истечении пароводяной смеси. // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. Москва. Изд-во МЭИ. 1999. С.272−275.
- Чермошенцева А.А. Особенности разработки и реализации математических моделей для геотермальных скважин // Проблемы современного естествознания. — Петропавловск-Камчатский, КамчатГТУ, 2002. С.48−53.
- Чермошенцева А.А. Оценка минимальной критической скорости пароводяного потока. // Динамика гетерогенных сред в геотехнологическом производстве. Петропавловск-Камчатский, Изд-во КГ АРФ, 1998. С.35−39.
- Чермошенцева А.А. Теплообмен пароводяного потока в геотермальной скважине с окружающими горными породами. // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. Москва. Изд-во МЭИ, 2005.
- Чермошенцева А.А., Шулюпин А. Н. Термогидродинамические особенности критического истечения. // Инженерно-физические исследования на Камчатке. Петропавловск-Камчатский, Изд-во КГ АРФ. 1999. С. 80−89.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Гидравлический расчет трубопроводов для транспортировки пароводяной смеси не геотермальных промыслах // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Технические науки, 2004. — Приложение № 4. С. 97−102.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Дисперсно-кольцевой режим течения пароводяной смеси на геотермальных промыслах. // Труды 3-ей Российской национальной конференции по теплообмену. Москва. Изд-во МЭИ, 2002. С. 147−150.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Модель высокоскоростного течения пароводяного теплоносителя в геотермальных скважинах. // Труды 2-ой Российской национальной конференции по теплообмену. Москва. Изд. МЭИ. 1998. Т5. С. 135−138.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А., Модель дисперсно-кольцевого потока в геотермальных скважинах // Динамика гетерогенных сред в геотехнологическом производстве. — Петропавловск-Камчатский, КГРАФ, 1998. С.23−35.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Проблемы транспорта теплоносителя к ГеоТЭС. // Эффективные энергетические системы и новые технологии. Труды Междунар. нучн.-практ. конференции. Казань, 2001. С. 201−204.
- Шулюпин А.Н., Чермошенцева А. А. Статическое состояние пароводяной геотермальной скважины. // Вестник Камчатского государственного технического университета. № 2, 2003. С. 108−111.
- Ввиду отсутствия утвержденных методических подходов экономический эффект от внедрения указанных разработок не определялся.
- Главный гидрогеолог ОАО «Геотерм"1. Чернев И.И.1. ГУП
- УТВЕРЖДАЮ директор ^тсШ^гога^термия"1. Г-7 ПГШ Е.П.1. ШЧтЛЩиГ 1г2005 г. 1. АКТо внедрении разработок Чермошенцевой А. А. по расчету пароводяных течений
- Ввиду отсутствия утвержденных методических подходов экономический эффект от внедрения указанных разработок не определялся.1. Главный инженер1. Красноперое М.Ф.проф. В. Д. Богданов 2005 г.1. АКТ
- Об использовании диссертационной работы доцента Чермошенцевой А. А. в учебном процессе университета
- В дисциплине «Математическое моделирование физических процессов» для курсантов специальности 70 200 излагаемый материал, с учетом особенностей региона, содержит общие сведения о моделировании течений в геотермальных скважинах.
- В дисциплине «Численные методы» для студентов специальности 351 400 излагается учебный материал, рассматривающий методы численного интегрирования дифференциальных уравнений в частных производных.
- Использование результатов исследования, изложенных в кандидатской диссертации А. А. Чермошенцевой, в учебном процессе позволяет повысить