О затопленных многофазных струях
Исследование многофазных затопленных струй, которые распространяются на дне океана. Схемы затопленных струй, их классификация. Факторы. от которых зависит плавучесть струи: стратификация окружающей среды, плотность нефти, глубина и начальная скорость.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.07.2018 |
| Размер файла | 94,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
О затопленных многофазных струях
Кильдибаева Светлана Рустамовна, кандидат наук,
Доцент Стерлитамакский филиал
Башкирского государственного университета
В работе рассказывается о многофазных затопленных струях, которые распространяются на дне океана. Приведена схема затопленной струи, а также их классификация.
Возникновение затопленных струй может быть спровоцировано как техногенными авариями, так и природными факторами. Так или иначе, исследование распространения струи представляет особый интерес, в особенности, когда важно спрогнозировать поведение струи.
При повреждении скважины или трубопровода нефтепродукты, попадая в водоем, распространяются в виде затопленной струи. Плавучими струями (в англ. литературе plume, buoyant plume) называют струйные течения, в которых в качестве основного источника энергии движения выступают силы плавучести [1]. Вынужденной плавучей струей (jet, buoyant jet) называют струйные течения, обладающие начальным импульсом.
Как известно, в случаях движения жидкостей друг относительно друга возникают поверхности тангенциального разрыва. Тангенциальный разрыв претерпевают такие параметры струи, как скорость, температура, концентрация примеси. На поверхности тангенциального разрыва возникают вихри, вследствие чего происходит обмен конечными массами (молями), т.е. поперечный перенос количества движения, тепла и примесей. В результате на границе двух струй формируется область конечной толщины с непрерывным распределением скорости, температуры и концентрации примеси. Такая область называется струйным турбулентным пограничным слоем. Ядро струи (рис. 1) - область, лежащая между внутренними границами пограничного слоя.
Часть струи, в которой имеется потенциальное ядро течения, называется начальным участком. Согласно опытам на данном участке струи статическое давление постоянно во всей области течения, поэтому скорость в потенциальном ядре струи постоянна. На некотором расстоянии от конца начального участка струйное течение приобретает такой же вид, как течение жидкости из источника бесконечно малой толщины. Этот участок называют основным.
Параметры струи полностью определяются значениями осевой линии и радиуса струи. В результате проведенных в работе [2] экспериментов было выявлено, что форма затопленной струи имеет распределение Гаусса.
Рисунок 1. Схема струи
- начальная скорость струи, - скорость окружающей среды, R - радиус струи, - угол расширения внешней границы струи
Различают однофазные и многофазные струи. Основное различие состоит в природе отделения дисперсной фазы. В однофазных струях струя хорошо смешивается с окружающей жидкостью, её движение обусловлено течением окружающей среды. В многофазных средах динамика распространения струи связана с дисперсной фазой, обеспечивающей плавучесть струи. Такое различие между однофазными и многофазными струями имеет особое значение в случае стратификации или действия на струю поперечного течения окружающей воды.
На рис. 2 показана схема глубоководного разлива струи, состоящей из нефти и газа. Первоначально смесь нефти и газа поднимается, как струя, затем постепенно она может терять свою динамику и плавучесть под действием течения окружающей жидкости в стратифицированной среде океана. Газ, поднимаясь, расширяется из-за перепада давлений и, следовательно, увеличивает плавучесть струи. Согласно экспериментальным исследованиям при достижении нейтрального уровня плавучести (плотность струи равна плотности окружающей воды) нефть и газ движутся, как отдельные капли и пузырьки [3], [4]. Достижение струи нейтрального уровня плавучести зависит от ряда факторов, таких как стратификация окружающей среды, плотность нефти, глубина и начальная скорость струи.
затопленный многофазный струя
Рисунок 2. Схема глубоководного разлива струи
Список литературы
1. Lee J. H. W., Chu V.H. Turbulent jets and plumes - a Lagrangian approach //Kluwer, 2003. 390 p.
2. Kubasch J. H. Bubble hydrodynamics in large pools. PhD Thesis. Swiss Federal institute of technology, Zurich, 2001.
3. Rye H., Brandvik P.J., Reed M. Subsurface oil release field experiment-observations and modeling of subsurface plume behavior // Proceedings, 19th arctic and marine oil spill program (AMOP), technical seminar. 1996. № 2. P.1417-1435.
4. Yapa P. D., Zheng L., Nakata K. Modeling of underwater oil/gas jets and plumes // Journal of hydraulic engineering. 1999. Vol. 125, № 5. P. 481-491.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основы теории фильтрации многофазных систем. Характеристики многофазной среды. Сумма относительных проницаемостей. Потенциальное движение газированной жидкости. Определение массовой скорости фильтрации капельно-жидкой фазы газированной жидкости.
презентация [255,4 K], добавлен 15.09.2015Химический и механический состав нефти в зависисости от месторождения. Нефти парафинового и асфальтового основания. Химическая классификация нефти по плотности и углеводородному составу. Геохимические, генетические и технологические классификации.
презентация [128,6 K], добавлен 22.12.2015Особенности химического состава нефти, глубина ее залегания и первые упоминания о добыче. Теории знаменитых ученых об абиогенном, органическом или космическом происхождении нефти. Перечень процессов, приводящих к образованию газообразного метана.
презентация [631,2 K], добавлен 27.03.2014Исследования континентальных окраин Индийского океана. Общие сведения и факторы формирования континентальных окраин Индийского океана. Основные структурные и тектонические особенности выделенных по географическому признаку берегов Индийского океана.
реферат [8,1 M], добавлен 06.06.2011Гидрология и гидрохимия Бискайского залива. Неоднородность слоев воды. Определение глубины скачка плотности морской воды. Разрез по глубине для солености, для температуры, плотности по глубине. Глубина залегания слоя с максимальным градиентом плотности.
курсовая работа [974,1 K], добавлен 20.06.2012Общие сведения о месторождении. Физико-химические свойства нефти и газа. Особенности эксплуатации скважин штанговым скважинным насосом. Расчёт технологического режима работы скважины и выбор оборудования. Мероприятия по охране недр и окружающей среды.
курсовая работа [441,5 K], добавлен 22.09.2014Схемы плоскорадиального фильтрационного потока и пласта при плоскорадиальном вытеснении нефти водой. Распределение давления в водоносной и нефтеносной областях. Скорость фильтрации жидкостей. Определение коэффициента продуктивности работы скважины.
курсовая работа [371,9 K], добавлен 19.03.2011Сущность объемного метода подсчета запасов нефти. Определение площади нефтеносности для каждой залежи. Средние нефтенасыщенные толщины. Коэффициент открытой пористости. Плотность нефти. Построение карт общих и эффективных нефте- (газо-) насыщенных толщин.
методичка [445,4 K], добавлен 21.09.2012Геологическая деятельность океанов и морей. Особенности добычи нефти и газа из подводных недр. Крупнейшие центры подводных нефтеразработок. Шельфовые месторождения твердых ископаемых. Минеральные ресурсы Мирового океана и возможности их освоения.
курсовая работа [406,7 K], добавлен 22.03.2016Характеристика наиболее крупных форм рельефа океана, которые отражают поднятия материков и впадины океанов, а также их взаимоотношение. Материковые отмели или шельфы, склоны. Глобальная система срединных океанических хребтов. Островные дуги, талаплены.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.04.2011История исследования глубоководных областей океана. Методы изучения строения океанического дна. Анализ особенностей образования континентальных окраин материков. Структура ложа океана. Описания основных форм рельефа, характерных для Мирового океана.
реферат [4,4 M], добавлен 07.10.2013Химические, механические, тепловые методы воздействия на призабойную зону скважин. Факторы, от которых зависит проницаемость и рост фильтрационной корки. Зоны кольматации пласта. Форма загрязнения вокруг вертикального и горизонтального ствола скважин.
презентация [2,3 M], добавлен 16.10.2013Изучение основных методов подсчета запасов. Исследование степени геологической изученности и промышленного освоения. Российская классификация запасов нефти, газа и конденсата. Сравнение классификационных систем ресурсов нефти и газа различных стран.
отчет по практике [1,2 M], добавлен 11.04.2019Главные черты строения океанических впадин. Действительная картина подводного рельефа на современных картах Мирового океана. Особенность строения океанского ложа и хребтов. Осадки Мирового океана. Будущее освоение океана. Основные типы донных осадков.
реферат [17,4 K], добавлен 16.03.2010Исследование геологической природы нефти и газа. Изучение плотности, вязкостных свойств, застывания и плавления, загустевания и размягчения, испарения, кипения и перегонки нефти. Групповой химический состав нефти. Физические свойства природного газа.
реферат [363,1 K], добавлен 02.12.2015Площадка вахтового поселка и нефтеналивного железнодорожного терминала. Степень воздействия производства на компоненты окружающей природной среды. Свойства и состав нефти, газа. Расчет пластового давления. Эксплуатация газовых, конденсатных месторождений.
курсовая работа [122,8 K], добавлен 13.03.2013Физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов. Состояние борьбы с потерями на объектах нефтяной отрасли и оценка их величины. Источники потерь углеводородов и предложения по их уменьшению. Мероприятия по охране окружающей среды и труда.
курсовая работа [333,5 K], добавлен 28.11.2010Факторы, влияющие на выбор методов подсчета запасов нефти. Преимущества объемного метода, основанного на определении объема пор продуктивного пласта. Особенности метода материального баланса. Понятие о коэффициентах извлечения нефти и способы их расчета.
презентация [339,2 K], добавлен 19.10.2017Исторические сведения о нефти. Геология нефти и газа, физические свойства. Элементный состав нефти и газа. Применение и экономическое значение нефти. Неорганическая теория происхождения углеводородов. Органическая теория происхождения нефти и газа.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 23.01.2013Процессы, протекающие в горных породах под действием электрического поля. Классификация минералов по электропроводности. Физические свойства бурых углей и антрацитов. Метаморфическое преобразование керогена. Петрофизическая модель месторождения.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 04.08.2014
