ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОЛЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСХОДА ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ АКТИВНОЙ ТЕРМОМЕТРИИ
Р.А. Валиуллин, М.С. Гаязов, Ф.Ф. Давлетшин
Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
Ключевые слова: активная термометрия, температура, горизонтальная скважина, расход жидкости, экспериментальные исследования, естественная тепловая конвекция
Аннотация
Статья посвящена разработке и экспериментальной апробации метода активной термометрии для количественной оценки расхода жидкости в горизонтальных скважинах. В рамках экспериментальных работ на физической модели скважины в условиях однофазного потока исследовались два подхода: калориметрический (по интегральному перегреву гомогенизированного потока) и конвективный, основанный на зависимости температуры нагреваемой стенки трубы от расхода. Установлено, что ключевым критерием, определяющим механизм теплообмена, является число Ричардсона (Ri). При Ri > 1 (режим малых расходов) доминируют термогравитационные эффекты, вызывая значительное температурное расслоение потока. Показано, что в таких условиях калориметрический метод является более надежным и позволяет определять расход с высокой точностью (отклонение не более 10 %). В то же время определены ограничения конвективного метода, интерпретация которого в данной работе учитывала только вынужденную составляющую теплообмена (модель Диттуса-Белтера): он корректен только в режиме Ri < 0.1 (высокие расходы). Работа закладывает методологическую основу для дальнейшего развития метода, ключевыми направлениями которого являются усложнение конвективной модели для учета свободной (естественной) конвекции и адаптация обоих подходов к условиям многофазных потоков.
DOI: 10.15372/GiG2026110 |
