
Актуальность. Температурные измерения в водонаполненных буровых скважинах используются для решения широкого круга разведочных, промыслово-геофизических, экологических, гидрогеологических, геодинамических задач. Свободная тепловая конвекция, возникающая в скважинах при геотермическом градиенте, превышающем критическое значение, вызывает два вида термических эффектов – нестационарный и квазистационарный. Нестационарный эффект проявляется непериодическими температурными колебаниями относительно некоторого среднего значения (температурный шум) и оперирует в широком диапазоне частот – от секундных до часовых. Квазистационарный эффект связан с долговременными отклонениями температуры и градиента в скважине относительно невозмущенных характеристик окружающих пород. Последний эффект приводит к ошибочным оценкам формационных температур и тепловых потоков. Цель: обоснование применимости аппроксимационной математической модели Рамея, описывающей термический эффект вынужденных течений, для оценки квазистационарного эффекта свободной тепловой конвекции в скважине; адаптация и верификация модели на экспериментальных данных термометрии скважин. Методы: анализ геотермических и технологических параметров, определяющих квазистационарный эффект свободной тепловой конвекции, описываемых моделью Рамея; сопоставление расчетов по модели Рамея с данными экспериментальных исследований в скважинах. Результаты. Обосновано и экспериментально верифицировано применение модели Рамея для оценки квазистационарного термического эффекта свободной тепловой конвекции в водонаполненных скважинах. Уменьшение измеренного температурного градиента в сравнении с невозмущенным градиентом в окружающих скважину горных породах локализуется в верхнем и нижнем интервалах скважины. Эффект проявляется заметнее, а интервалы расширяются по мере увеличения скорости конвективных течений, в свою очередь, зависящей от числа Рэлея и диаметра скважины. В меньшей степени на величину эффекта влияет глубина скважины.
модель Рамея, borehole, термометрия, temperature logging, quasi-stationary effect, temperature gradient, термический эффект, температурные градиенты, квазистационарный эффект, буровые скважины, температурные измерения, тепловая конвекция, free thermal convection, Ramey's model
модель Рамея, borehole, термометрия, temperature logging, quasi-stationary effect, temperature gradient, термический эффект, температурные градиенты, квазистационарный эффект, буровые скважины, температурные измерения, тепловая конвекция, free thermal convection, Ramey's model
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 1 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
