z, ° C z, ° C
( а)( б) x, m
Рис. 4. Эксплуатация в течение 6 лет пары скважин и остывание одной скважины:( а) – момент отключения,( б) – год после остановки, вертикальные срезы вдоль осей скважин x, m z, ° C z, ° C
( а)( б) x, m
Рис. 5. Эксплуатация в течение 6 лет пары скважин и остывание одной скважины:( а) – 2 года после остановки,( б) – 3 года после остановки, вертикальные срезы вдоль осей скважин x, m
На рисунках 4 и 5 представлены температурные поля( срезы в плоскости xz) для двух рядом расположенных скважин, по которым добывалась нефть с температурой 40 ° С. В качестве теплоизоляции для этих скважин использовались термокейсы до глубины 22 метров. Температура многолетнемерзлых пород ниже влияния сезонных изменений температур( глубже 10 метров) составляла – 0,7 ° С. Эксплуатация скважин проводилась в течение 6 лет, затем левая скважина останавливалась, а правая продолжала работать. На рисунке 6 представлены движения нулевых изотерм от левой скважины, которая работала 6 лет, а потом в течение 6 лет остывала, испытывая влияние правой работающей скважины.
Для минимизации влияния источников тепла( скважин) на ММП используются теплоизоляционные материалы, различные способы эксплуатации месторождений и устройства для термостабилизации грунта. При моделировании термостабилизации в расчетную область добавляются сезоннодействующие охлаждающие устройства, которые за счет физических законов в холодное время года охлаждают грунт, а в теплое – не работают. На рисунках 7( а) и 8( а) представлены тепловые поля( в плоскости xy на глубине 10 метров) от работающих скважин, на рисунках 7( б) и 8( б) – результаты численных расчетов по термостаблизации грунта с использованием 4-х охлаждающих устройств, расположенных вокруг скважин.
No. 3( 6) / 2014, Морские информационно-управляющие системы 85