ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛО- І ВОЛОГОПЕРЕНОСУ У ПОРИСТОМУ КРУПНОДИСПЕРСНОМУ СЕРЕДОВИЩІ КРІОГЕННО-ГРАВІЙНОГО ЕЛЕМЕНТА ФІЛЬТРА ЗА НАЯВНОСТІ ФАЗОВИХ ПЕРЕХОДІВ
Анотація
Метою роботи є розвиток теорії для підвищення ефективності технології обладнання бурових свердловин гравійними фільтрами. Це досягається шляхом попереднього омонолічування гравійного матеріалу на денній поверхні в блоки та подальшого їхнього розомонолічування в призабійній зоні свердловини. Процес розомонолічування відбувається за рахунок використання ефекту інверсного двофазного переходу агрегатного стану мінералов'яжучої речовини на водній основі.
Дослідження ґрунтується на теоретичному аналізі тепло- та вологопереносу в пористій крупнодисперсній водонасиченій кріогенно-гравійній системі фільтра за наявності фазових переходів. Використовуються математичні моделі, зокрема задачі Стефана, для опису закономірностей перенесення тепла в пористому водонасиченому тілі.
Робота поглиблює розуміння теплофізичних та масообмінних характеристик пористих водонасичених матеріалів при низьких температурах та у присутності фазових переходів. Встановлено залежності теплофізичних властивостей (теплоємність, теплопровідність) від температури, що враховують наявність зв'язаної та вільної води, а також фазових перетворень. Це дозволяє більш точно моделювати поведінку кріогенно-гравійних фільтрів.
Запропонована ідея використання ефекту інверсного двофазного переходу агрегатного стану мінералов'яжучої речовини на водній основі під періодичним впливом від'ємних і позитивних температур має потенціал для розробки нових технологій виготовлення високоякісних гравійних фільтрів на денній поверхні. Це може вирішити проблему утворення порожнин у гравійних обсипках, що призводить до запісочування свердловин та виходу з ладу обладнання.
