автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Разработка научных основ, методов проектирования и инженерная реализация технических средств повышения нефтеотдачи на основе опыта ракетного двигателестроения

РГБ ОД

На правах рукописи

МАГСУМОВ Талгат Магсумович

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Я-ИНЖЕНЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТЗ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ НА ОСНОВЕ ОПЫТА РАКЕТНОГО 1ВИГАГЕЛЕСТРОЕНИЯ

05.07.05 - тепловые двигатели летательных аппаратов

05.15.06 - разработка и эксплуатация нефтяных и

газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань 1997

Работа выполнена в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева.

Официальные оппоненты:

Шейндлин А.Е. - академик РАН, доктор технических наук,

профессор (г. Москва); Юсупов И. Г. - чл.-корр. АНТ, доктор технических наук,

профессор (ТатНИПИнефть, г.Казань); Костерин Б.А. - доктор технических наук, профессор (КГТУ им. А. Н. Туполева, г. Казань).

Ведущая организация: Конструкторское бюро химической автоматики (г.Воронеж).

Защита состоится " гО" 199^ г. в Ч£С

на заседании специализированного совета ССД 063.09.01 в Казанском государственном техническом университете по адресу: 420111, г.Казань, ул.К.Маркса, 10, КГТУ им. А.Н.Туполева.

диссертацией можно ознакомиться е библиотеке КГТУ ч»:. А. Н. Туполева

АвтооеФеоат оазослан " /0 " 199¿г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук ^^^

Глебов Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Число нефтедобывающих регионов с уменьшающейся, в силу объективных природных факторов, добычей нефти постоянно растет. Поэтому проблема повышения нефтеотдачи пластов является наиболее актуальной в настоящее время. Эффективность добычи нефти можно повысить за счет применения рациональных систем разработки месторождений, совершенствования технологических процессов, широкого внедрения современных методов увеличения нефтеотдачи. В настоящее время коэффициент извлечения нефти составляет в среднем не более 50% от запасов, содержащихся в пласте.

Для высоковязких сортов нефти и природных битумов коэффициент извлечения еще ниже, хотя запасы таких нейтей и природных битумов довольно велики. Поэтому не вызывает сомнений важность проблемы повышения нефтеотдачи пластов, необходимость создания более совершенных методов разработки месторождений. Среди известных способов повышения нефтеотдачи пластов наиболее эффективны физико-химические, тепловые методы и методы вытеснения смешивающимися растворителями и газами. Наиболее перспективными, среди разрабатываемых, методами повышения нефтеотдачи можно назвать методы термического воздействия на пласт, а также их комбинацию с газодинамическим и химическим воздействием.

Цель работы.

Технико-экономическое обоснование эффективности парогазового воздействия на пласт в качестве перспективного метода повышения нефтеотдачи пластов. Выполнение теоретических и экспериментальных исследований рабочих процессов в парогазогенераторах. Разработка технических средств для выработки рабочего тела и применения его для воздействия на нефтяные пласты с целью увеличения нефтеотдачи. Создание опытных образцов парогазогенераторов (ПГГ) и на их основе - термогазогенераторов (ТГГ).

Научная новизна.

Разработана система смесеобразования на основе газожидкостных смесительных элементов типа сопла Лаваля с подводом жидкого компонента в область минимального сечения проточной части. Создана методика расчета смесительных элементов. Получены экспериментальные данные по характеристикам смесительных элементов, на базе которых разработана конструкция ПГГ, обеспечивающего регулирование производительности и параметров парогаза в широком диапазоне.

Разработаны математические модели рабочих процессов в камер! сгорания (КС) и камере испарения (КИ) ПГГ. В частности, модел! рабочего процесса в КС описывает нагрев и испарение капель одно-многокомпонентной жидкости, развитие двухфазной турбулентно! струи с образованием зоны рециркуляции, неравновесное протекание химический реакций в газовой фазе. Разработана кинетическая модель горения в воздушной среде углеводородных соединений, входящих в состав керосиновых фракций нефтетоплив. Получены данные с влиянии на характеристики рабочего тела режимных и конструктивны) параметров. Определены пределы изменения геометрических параметров КС, при которых сохраняется стабильность процессов горения.

Экспериментально получены данные о влиянии режимных параметров на полноту сгорания, на интенсивность сажеобразования. Получены экспериментальные характеристики рабочего процесса в камере испарения ПГГ.

Разработаны система зажигания топливо-воздушной смеси, система питания и регулирования ПГГ.

Разработаны и созданы опытные образцы (наземный и скважин-ный) парогазогенераторной установки. Получены данные опытно-промышленного применения ПГГ, связанные как с воздействием на нефтяные пласты, так и с особенностями эксплуатации ПГГ.

Разработаны термогазовые генераторы для инициирования внут-рипластового горения, в том числе малогабаритный вариант ТГГ многоразового применения.

Практическая значимость.

Полученные теоретические и экспериментальные результаты могут быть использованы при разработке образцов ПГГ и ТГГ, предназначенных для промышленного производства. Отдельные узлы ПГГ: смесительные элементы, форсуночная головка, система зажигания, камера сгорания, элементы системы питания и регулирования могут найти применение для разработки широкого ряда энергетических установок.

Модели рабочих процессов, а также полученные теоретические и экспериментальные данные могут найти применение для усовершенствования существующих конструкций агрегатов энергоустановок и при разработке новых изделий.

Основные результаты работы внедрены в следующих организациях: АО Татнефть; Нефтегазодобывающее управление Татнефтебитум; Конструкторское бюро химавтоматики (КБХА, г.Воронеж}; Казанское

ОКБ "Союз"; АО Коминефть. Часть опытно-теоретических результатов нашла применение при разработке и создании генераторов горячего воздуха, получивших широкое применение на предприятиях: РАО Газпром; Пермьтрансгаз; Волгатрансгаз; Мострансгаз.

К защите представлены:

- энергетические, экономические, технические характеристики парогазогенераторов;

- физико-математические модели рабочих процессов в камерах сгорания и испарения ПГГ;

- системы смесеобразования, зажигания, питания и регули-эования ПГГ;

- теоретические и экспериментальные результаты исследований рабочих процессов в ПГГ

Апробация работы.

Диссертационная работа, отдельные ее разделы и результаты зокладывались и обсуждались на: Республиканской межотраслевой научно-практической конференции (г.Уфа, 1980г.); VI республиканской межотраслевой научно-практической конференции " Проблемы использования химических средств с целью увеличения нефтеотдачи плас-:ов" (г.Уфа, 3981г.); научно-практической конференции в ИВТ РАН 'Глубинные теплогенераторы для повышения нефтеотдачи" (г.Моск-¡а,1982 г.); научно-практической конференции в Отделении физи-щ-технических проблем энергетики РАН (1986г.); Всесоюзном науч-юм семинаре "Проблемы совершенствования теплогенерирующей техни-:и и технологии по повышению нефтеотдачи" (г.Ухта, 1987г.); науч-¡о-практической конференции Казанского авиационого института КГТУ) по итогам работы за 1987-1988 гг.; Всесоюзной конференции Современные методы увеличения нефтеотдачи пластов" (г. Бугульма, 989г.); Всесоюзной конференции по проблемам комплексного освое-ия природных битумов и высоковязких нефтей (г.Казань, 1991г.); аучно-практической конференции "Научный потенциал ВУЗов - прог-амма "Конверсия"(г.Казань, 1993г.); международней конференции Проблемы комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и риродных битумов (г. Казань, 3994г. ).

Публикации. Основные результаты работы отражены в 41 публикации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи лав, заключения, списка литературы (122 названия), изложена на 30 страницах основного текста, включая 124 рисунка и 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введений обосновывается актуальность выбранной темы и приводятся общие сведения о работе.

Первая глава посвящена технико-экономическому обоснованию требуемых характеристик парогазогенераторов. Рассмотрена эффективность использования энергии при различных технологических процессах теплового воздействия на пласты. Проанализированы результаты работ по созданию парогазогенераторов в нашей стране и за рубежом. Предложен термодинамический метод определения расхода воды для получения сухого парогаза заданной температуры. Рассчитаны параметры парогазовой смеси в зависимости от относительного количества впрыскиваемой воды. Проведена сравнительная оценка удельной объемной теплоотдачи водяного пара и парогаза.

Оценка эффективности различных тепловых методов повышения нефтеотдачи (рис.1) выполнена по коэффициенту полезного действия с учетом затрат на транспортировку теплоносителя, а также в зависимости от глубины залегания пласта. Проведенный анализ позволил заключить, что термический к.п.д. парогазовых установок не ниже термического к.п. д. парогенераторов и средств доставки пара в пласт. При увеличении к.п.д. компрессоров, питающих ПГГ, термический к. п. д. ПГГ превышает к. п. д. парогенераторов.

При обсуждении достигнутых результатов по созданию ПГГ отмечено, что интенсивная разработка технологии парогазового воздействия и парогенераторных установок ведется как отечественнью предприятиями и организациями, так и рядом зарубежных фирм и компаний. Освоение за рубежом технологии добычи высоковязких сортоЕ нефти и природных битумов методом комбинированного воздействия (водяной пар + СОг; водяной пар + ) и удовлетворительные результаты по их извлечению дали возможность ожидать положительны> результатов и при парогазовом воздействии на пласты.

При аналитических исследованиях экономичности разрабатываемых автором ПГГ рассмотрен достаточно широкий перечень возможны; компонентов топлива. Затем для композиций, обещающих минимальную стоимость получения теплоносителя, выполнялись аналитические I экспериментальные исследования с целью уточнения характеристик I оценки возможностей конструктивного исполнения. При этом необходимо было установить функциональные зависимости расхода воды ог коэффициента избытка окислителя и температуры парогаза. Для реше-

ния этой задачи разработан универсальный метод расчета относительного расхода воды для получения парогаза с заданными параметрами. Расчетная модель создана на основании принятой физической схемы ПГГ (рис.2). В камеру сгорания 1 подаются горючее и окислитель, из которых образуются высокотемпературные продукты сгорания. Вода впрыскивается в конечном сечении камеры сгорания в продукты горения, испаряется в камере 2, снижая температуру смеси до заданной, парогазовая смесь направляется к потребителю через сопло 3. Основными уравнениями модели являются: уравнение энергии, уравнения сохранения веществ в парогазовой смеси. Непосредственно значение относительного расхода воды g вычисляются методом последовательных приближений. Некоторые результаты расчетов приведены на рис. 3.

Результаты вычислений по предложенной методике были положены в основу расчета стоимости парогаза в зависимости от прямых расходов компонентов и исследования тенденции ее изменения от различных факторов. К таким факторам относится количество тепла в целом и масса углекислого газа в частности, которые может внести в пласт одна и та же единица массы парогаза, полученного из различных топливных компонентов. С учетом этих факторов относительные затраты на применение парогаза, полученного из топлива на основе кислорода, приближаются к затратам на применение парогаза, полученного из топлива на основе воздуха. Без учета этих факторов минимальную стоимость имеет парогаз, полученный при сжигании горючего в воздушной среде. На основании проведенного анализа был сделан вывод, что в качестве наиболее доступного и относительно дешевого топлива следует использовать углеводородное горючее + воздух. Применение в качестве окислителя кислорода, а в некоторых случаях и азотной кислоты, можно рассматривать как перспективное. Оптимальное значение коэффициента избытка окислителя, при котором следует вырабатывать парогаз, составляет для всех рассмотренных топлив величину, близкую к единице.

При практическом использовании парогаза на различных месторождениях может потребоваться довольно широкий диапазон изменения его давления и температуры, обусловленный свойствами нефтяного пласта. При известном секундном расходе топлива (продуктов сгорания) эти изменения осуществляются за счет подачи необходимого количества воды. Поэтому была поставлена задача расчета параметров

Рис.1.1. Применяемые и исследуемые ТМПН и технические средства

Физическая схема парогазогенератора

Рис.3. Зависимость относительного количества впрыскиваемой воды от коэффициента избытка'окислителя (р=12 МПа, Тпг=600 К): 1 - кислород + керосин; 2 - азотная кислота + керосин; 3 - азотная кислота + СН4; 4 - обогащенный воздух (40% 02) + природный газ; 5 - воздух + керосин; 6 - воздух + дизельное топливо

парогазовой смеси в зависимости от относительного количества впрыскиваемой воды. Химический состав и параметры смеси продуктов сгорания и испарения на основе углеводородного горючего, воздуха и воды определялись при решении системы уравнений, описывающей химически равновесное состояние гомогенных и гетерогенных смесей. При наличии в смеси конденсированной воды парциальное давление ее газовой Фазы принималось равным давлению насыщенного пара. Некоторые результаты расчетов приведены на рис.4. Переход от сухого парогаза к влажному сопровождается резким изменением температурной зависимости. Полученные данные были использованы для анализа изменения температуры парогаза и его удельного объема при закачке парогаза в пласт на примере Мордово-Кармаль-ского месторождения (Республика Татарстан) . Результаты выполненных расчетов использовались для получения аппроксимирующих зависимостей температуры парогазовой смеси от давления, коэффициента избытка окислителя и количества испаряемой воды. Эти зависимости рекомендованы для применения при проектировании системы автоматического управления, поддерживающей оптимальные параметры парогаза.

Сравнительная оценка удельной объемной теплоотдачи водяного пара и парогаза (воздух+керосин+вода) проводилась в зависимости от приемистости пласта в условиях ограниченного порового пространства. Возможности ввода тепла с помощью парогаза, полученного из вышеуказанных компонентов, в условиях плохой приемистости пласта весьма ограничены по сравнению с возможностью ввода тепла с помощью пара. Если пласт имеет хорошую приемистость, это ограничение снимается. Кроме того, возможность регулирования производительности и параметров парогаза в широком диапазоне является существенным преимуществом ПГГ, которые могут эффективно применяться для воздействия на пласты с различными характеристиками.

7

Рис.4. Зависимость температуры парогазовой смеси от относительного количества впрыскиваемой воды (а=1)

Во второй главе на основе опыта, накопленного в практике создания ракетно-космических и авиационных двигателей, дано решение проблем организации смесеобразования в камере сгорания ПГГ. Обоснованы схема системы смесеобразования и параметры в проточной части смесительных элементов типа сопла Лаваля. Исследованы потери давления в указанных элементах при критических режимах течения. Выполнено расчетно-экспериментальное исследование характеристик внедрения жидкости в газовый поток и разработана методика расчета форсунок типа сопла Лаваля. Исследованы характеристики распыливания форсунок такого типа.

При разработке принципов организации смесеобразования учитывались следующие основные требования: обеспечение максимальной полноты горения при минимальных размерах КС и номинальных расходах компонентов; сохранение максимальной полноты горения при изменении производительности в широком диапазоне. Анализ различных систем смесеобразования показал, что в наибольшей степени перечисленным требованиям удовлетворяют смесительные элементы типа сопла Лаваля с подводом жидкого компонента в область минимального сечения. В зависимости от значения противодавления на выходе из сопла форсунки в таком элементе могут быть реализованы три режима

течения (рис.5): 1 - течение воздуха с критической скоростью в минимальном сечении и со сверхзвуковой скоростью в расширяющейся части: 2 -течение воздуха со скоростью меньше критической по всему тракту; 3 -течение воздуха с критической скоростью в минимальном сечении и с переходом к дозвуковой скорости в расширяющейся части (оптимальный режим).

Для организации процесса смесеобразования практический интерес представляет последний режим. При этом режиме лучшему качеству смесеобразования способствуют следующие факторы: реализация в точке впрыска жидкости ( в минимальном сечении тракта) больших относительных скоростей между воздухом и горючим; положительный градиент давления в расширяющейся части и, следовательно, гидростатическое всплывание капель жидкости навстречу потоку воздуха,

р X

0,75 -1.5

0, 50 ■1,0

0, 25 4,5

Рис. 5

что способствует более равномерному распределению капель в поперечном сечении воздушного потока. Качественный анализ процесса смесеобразования в рассматриваемых форсунках показал их высокую эффективность при изменении производительности ПГГ.

При обосновании рекомендаций для параметров проточной части форсунки типа сопла Лавапя учитывались требования по обеспечению минимального гидравлического сопротивления, а также максимального коэффициента расхода. Кроме того, учитывалась технологичность изготовления форсунок. Предлагаемая конфигурация проточной части

форсунок представлена на рис. 6.

С целью подтверждения работоспособности форсунок, характеристик распыливания и обоснования соотношений для выбора оптимальных размеров проведены специальные эксперименты. Исследования смесительных элементов проводились на установке, универсальной по своим функциональным возможностям. Зависимости ЯкР.тах ,- отношение максималь-

Газ

Жидкость

0,2В

6. .. 10°

(5...6Ш

Рис. 6

р. лах

(где Яцр. тах

ного значения давления на выходе из сопла форсунки к значению входного давления, при котором сохраняется критический режим течения в минимальном сечении) от относительного расхода жидкости приведены на рис.7. Проведенные исследования и анализ полученных з^ результатов показали, что при центральном подводе жидкости в область минимального сечения форсунки поте- 0, 95 ри давления воздуха составляют не более 8%. Для подвода балластирую- 0,90 щей воды предпочтительнее использовать смесительный элемент с перифе- 0,85 рийным закрученным подводом ее в область минимального сечения. В последнем случае потери давления 0,1 0,2 0,3

составляют не более 9%. Рис.7

о - горя ЧИе п ро у В КИ

а1 о о а

/у о о О

___~ 4 Ч- «Г < С о ч.

+ -X лодн ые п роду + В КИ

Иж/Йгаз

а=й/о

0,4 1 1,6 2,2 х=х/Б Рис.8. Границы внедрения жидкости в газовый поток. 1- руг=91; 2- руг=21; 3- руг =2, 34; 4- руг=1,06

При выполнении расчетно-экспе-риментальных исследований характеристик внедрения жидкости в газовый поток была разработана соответствующая физическая модель и получено уравнение для расчета границ внедрения капель в газовый поток. Теоретические результаты проверялись на экспериментальной установке. Некоторые из результатов показаны на рис.8. В итоге была разработана методика расчета форсунок типа сопла Лаваля.

Исследование характеристик распыливания форсунок типа сопла Лаваля проводилось методом оптической голографии. В первой группе экспериментов исследовалось влияние на характеристики распыливания противодавления в камере. Результаты показали слабую зависимость среднего' диаметра капель от давления среды, в которую истекает газожидкостная смесь. Во второй группе экспериментов исследовались характеристики распыливания в зависимости от коэффициента избытка окислителя. В третьей группе экспериментов исследовалось влияние режима течения в минимальном сечении на характеристики распыливания. При больших скоростях истечения газа и малых скоростях жидкости наблюдалось слабое влияние режимных параметров на размеры капель. Размер <Зср =20 мкм является максимальным для выбранной конструкции форсунки и характерного уровня скоростей газа и жидкости. Число капель с диаметром, весьма близким к среднему, составляет 70% от их общего количества.

В третьей главе дано описание принятой физической схемы и структуры математических моделей рабочих процессов в камере сгорания и в камере испарения. Обсуждаются результаты численного исследования процессов в КС и КИ, полученные на основе указанных моделей.

Рассматривается осесимметричное газожидкостное течение в КС (рис.9) с химическими превращениями в потоке, развитие которого сопровождается испарением капель многокомпонентной жидкости и образованием устойчивой зоны обратных токов.

Окислитель

Смешение пара с продуктами сгорания

Горение \8прь,'ск, дро&ление Зона рециркуляции

Рис. 9. Общая схема процессов в ПГГ

Исследуемая область течения ограничена цилиндрической поверхностью, которая может быть условной при расчете течения, образуемого совокупностью смесительных элементов. В этом случае для каждого такого элемента предполагается идентичность происходящих процессов и поэтому рассматривается течение, образуемое единичной газожидкостной струйной форсункой.

Модель рабочего процесса в КС сформирована из моделей основных процессов: развития двухфазной турбулентной струи, испарения капель, химически реагирующего течения.

При моделировании двухфазной турбулентной струи рассматривалось осесимметричное течение в канале с внезапным расширением (рис.10). Развитие струи сопровождается образованием зоны обратных токов, подводом массы от испаряющихся капель, изменением температуры газа в продольном и поперечном направлениях. Внешней границей для дисперсной фазы является линия нулевых скоростей. Параметры состояния газовой

В

Рис.10. Принятая схема течения газовой смеси из единичного смесительного элемента

И

смеси по всему объему зоны обратных токов постоянны. Метод расчета , газодинамических характеристик течения основан на представлении профиля рейнольдсовых напряжений сдвига в поперечных сечениях канала в виде полинома и использует полуэмпирическую модель турбулентности Прандтля. Математическая модель струи включает: уравнение изменения,осевой скорости газа; уравнение сохранения расхода; уравнение сохранения количества движения; уравнение профиля скорости.

При разработке модели процесса испарения рассматривалась сферическая капля жидкости, представляющей идеальную смесь нескольких 'компонентов. Физическая схема представлена следующим об-' разом. Основная часть тепла, подводимого к поверхности капли в начальный период времени, идет на ее нагрев, в связи с чем жидкость испаряется медленно. После нагрева капли резко возрастает скорость испарения наиболее низкокипящего компонента. На этой стадии количество теплоты, затрачиваемое на испарение, становится равным тепловому потоку, получаемому каплей от газовой смеси. После полного испарения данного компонента доля тепла, идущего на нагрев капли,' снова возрастает. Увеличение температуры капли продолжается до установления значения, соответствующего равновесному испарению следующего, наиболее низкокипящего, из оставшихся компонентов. В целом процесс испарения характеризуется ступенчатым изменением температуры капли и последовательной газификацией компонентов. Температура капли принята одинаковой по объему. Основными уравнениями модели являются: уравнения изменения относительного содержания компонентов жидкости; уравнение изменения температуры капли; уравнение изменения относительного содержания равновесно испаряющегося компонента; уравнение изменения скорости капли; уравнение радиуса капли.

Спектр распыла капель принят дискретным. Параметры, характерные для одной капли, принимаются равными для всех капель в каждой группе. Решение системы осуществляется по неявной разностной схеме-с применением на каждом шаге интегрирования схемы Ньютона.

Модель химически реагирующего течения построена на основе объединения группы нестационарных реакторов идеального смешения (ПЕНС) в единую систему. С помощью условного разделения интересующей области течения на группу реакторов моделировались особен-

ности протекания процессов тепломассообмена. Расположение реакторов соответствует принятой схеме развития двухфазной турбулентной струи. Параметры состояния в каждом НРИС одинаковы по объему реактора и меняются по времени. Химическое взаимодействие в газовой смеси описывается в соответствии с основными положениями химической кинетики.

Изменение параметров состояния газа в каждом НРИС описывается следующими уравнениями: изменения состава газа; температуры газа; изменения энтальпии газа в осевых НРИС; изменения энтальпии газа в зоне обратных токов. Для решения этой системы уравнений используется неявный разностный метод с применением на каждом шаге интегрирования схемы Ньютона.

Общий алгоритм решения задачи заключается в последовательном итеративном решении систем уравнений для расчета газодинамических характеристик течения, испарения капель жидкости, изменения параметров рабочего тела в системе НРИС. Итеративный характер алгоритма позволяет учитывать взаимовлияние основных физико-химических процессов.

Процессы в камере испарения описываются с помощью НРИС, движущегося со скоростью газа и заключенного между двумя близко расположенными поперечными сечениями. В объеме НРИС может находится полидисперсная жидкая фаза (капли балластирующего компонета), которая испаряется в химически реагирующую газовую смесь.

В математическую модель рабочего процесса в КИ включены: уравнения, описывающие нагрев, испарение и движение капель балластирующего компонента; уравнения изменения состава газа , записанные с заменой временной координаты на пространственную; уравнение температуры газа; уравнение скорости газа; уравнение энтальпии газа.

Численные исследования проводились для компонентов топлива: керосин + воздух. Некоторые из результатов численных исследований процессов в КС и КИ приведены на рис.11 - 15. Полученные данные были использованы для анализа влияния на характеристики рабочего тела коэффициента избытка окислителя, спектра распыла капель, производительности и геометрических размеров. Выявленные закономерности использовались для наиболее рациональной организации рабочего процесса и оптимизации конструкций камер сгорания и испарения.

т. к

2000 1500 1000 500

Тв / р=3. 5 МПа

^г '■'о к =1

га2

а ОК

4

3

1,0 2

0,5 1

0

Л

\\

Л \

\\\ \ 0,6 1 1,"4

- у- —--

г'

йок

0

О, 05

О, 1 х, м

О

0,1

X, м

Рис.11. Изменение температуры газа и относительного расхода жидкости вдоль оси форсунки

Рис.12. Изменение коэффициента избытка окислителя газовой смеси вдоль оси форсунки да ок и в зоне обратных токов сгпк. 1 - 0^=0,6; 2 - ^=0,8; 3 - с(ок=1, 0; 4 - Ооц-1,4

N \ и

К

1,5

Рис.14. Зависимость Ьк и Ь„ п "

при изменении соотношения 7 =г /г * ЫПэ'

Рис.13. Зависимость относительных .размеров зоны рециркуляции ьР!=1к/(гк- г0) и участка испарения основной группы капель ьи=1и/(гк- г при изменении радиуса^ на срезе сопла форсунки Гп =гп ' /гп. 1- р=3,5 МПа; 2 - р°0, 35 МПа

Тпг.К шНго

2000 - 0,8

1500 - 0,6

1000 0,4

500 - 0,2

Рис..15. Изменение относительного расхода воды и температуры парогазовой смеси по длине камеры испарения. 1- р=3,5 МПа; 2 - р=10,0 МПа

1- р=3, 5 МПа; 2 - р=0,35 МПа

л

1

Четвертая глава посвящена результатам экспериментальных исследований рабочих процессов в ПГГ. Проведено обоснование и выбор системы зажигания в КС ПГГ. Приводятся результаты экспериментальных исследований полноты сгорания калориметрическим способом и методом масс-спектрометрического анализа состава продуктов горения. Рассматриваются результаты: применения форсунок типа сопла Лаваля в энергоустановках специального назначения: исследования содержания сажи в продуктах сгорания оптическим методом; исследования характеристик испарения воды, впрыскиваемой в продукты сгорания.

Система зажигания изначально проектировалась для скважинного варианта ПГГ. При ее разработке учитывались следующие требования: обеспечение воспламенения компонентов при многократном запуске; надежность функционирования при наиболее простых схемах топливо-и электропитания; технологичность спуско-подъемных операций и минимальное время проведения подготовительных операций перед запуском. В результате анализа различных систем зажигания был выбран вариант, основанный на.применении электрических свеч накаливания. При этом нить накаливания располагалась в специальной нише в форсуночной головке КС. Для исследования структуры течения, от которого зависит устойчивость и надежность зажигания, была разработана экспериментальная установка, на которой при помощи фазоин-вертирующего термоанемометра определялись осредненная скорость, пульсации скорости и направление потока в нише. Полученные результаты позволили выбрать наиболее оптимальные геометрические характеристики ниши. Кроме того, экспериментально определялась зависимость мощности, потребляемой свечой накаливания, от параметров состояния топливовоздушной смеси. Для упрощения системы электропитания предложен режим работы свечи при кратковременной подаче электрического тока большой величины, превышающей в 3 - 4 раза номинальное значение. Экспериментально полученные данные по запуску наземного варианта ПГГ были заложены в циклограмму запуска ПГГ, практическая эксплуатация которого показала надежное обеспечение более 300 запусков.

Экспериментальное исследование полноты сгорания калориметрическим способом предусматривало выполнение следующих экспериментов. В первом случае регулирование производительности ПГГ осуществлялось изменением входного давления воздуха в форсуночную

головку. Во втором случае при неизменном значении давления воздуха на входе в форсуночную головку изменялась площадь выходного сечения КС. Результаты проведенных экспериментов приведены на рис. 16.

П

О, 95 О, 90 0,85

0,4. 0,6 0,8 1,0 Ш/Штах

Рис.16, Зависимость полноты горения от производительности ПГГ.

+ " - Як р. шах=0. 9; рк/рвх-const, "о" - (0,9< л< 0,99); pBX=const; pK=var

Полученные в обоих вариантах исследований высокие значения полноты сгорания подтвердили следующее.

Во-первых, форсунки типа сопла Лаваля обеспечивают высокое качество смесеобразования при изменении режимных параметров в широких пределах. Во-вторых, конструкция форсуночной головки, включая систему зажигания, обеспечивает надежное воспламенение компонентов и их устойчивое и достаточно полное сгорание при изменении производительности и давления. Последнее обстоятельство исключает необходимость создания параметрического ряда парогазогенераторов с различной производительностью.

Анализ полноты горения осуществлялся также и по содержанию в продуктах сгорания 02 и С02. Для определения состава продуктов сгорания использовалась масс-спектрометрическая установка, которая позволяла проводить исследования непосредственно в ходе испытаний КС ПГГ. Среднее значение полноты горения по двум вышеуказанным признакам оценивается диапазоном от 0, 95 до 0, 98.

В данной главе приводятся также данные по результатам применения форсунок типа сопла Лаваля в энергоустановках специального назначения, разрабатываемых на КМЗ "Союз". В первоначальном варианте для распыливания горючего использовались центробежные фор-:унки,' что приводило к высокому уровню сажеобразования. По реко-лендациям автора в КМЗ "Союз" были изготовлены и испытаны камеры ггорания, в которых устанавливались форсунки типа сопла Лаваля. Результаты испытаний показали значительное снижение содержания :ажи в продуктах сгорания и , кроме того, уменьшение неравномерности распределения температуры в поперечном сечении на выходе из <амеры сгорания.

Исследование содержания сажи в продуктах сгорания ПГГ, про-зеденное оптическим методом, позволило получить зависимость объемной концентрации и массовой доли сажи от коэффициента избытка жислителя. Экспериментально определенный закон распределения настиц сажи по размерам слабо зависит от режима работы КС и времени работы установки.

Важным этапом работы явилось экспериментальное исследование <арактеристик испарения воды, впрыскиваемой в продукты сгорания. Наиболее информативным параметром, характеризующим завер-аенность рабочих процессов в КС и КИ ПГГ, является температура шрогаза. При исследовании рабочего процесса в КИ были использо-¡аны различные методы: исследование динамических характеристик юпарения воды частотным способом; измерение температуры по длине ¡.И термопарами; измерение температуры газовой фазы путем размеще-шя спая термопары в донной части обтекаемого зонда; измерение ¡адиояркостной температуры по тракту КИ; измерение температуры :труйно-акустическими датчиками. Результаты исследований позволит сделать следующие выводы. При эксплуатации ПГГ наиболее целе-:ообразно проводить измерение температуры парогаза при помощи облекаемого зонда с отсосом жидкости из пограничного слоя и размещением термопары в донной части зонда (рис.17). Данное устройство :ледует устанавливать вблизи выходного сечения КИ.

600 400 200

О 0,25 0 5 О75 , „

Рис.17

В пятой главе дается описание системы питания и регулирования ПГГ, системы автоматического управления ПГГ. Рассматриваются особенности измерения расходов компонентов при эксплуатации ПГГ.

Система автоматического управления (САУ) ПГГ построена на базе ПЭВМ. Функциональная схема САУ ПГГ приведена на рис.18.

Рис. 18

Прикладные программы САУ ПГГ реализованы на языках "Микроассемблер" и "Фокал". С их помощью вырабатывается информация для обеспечения следующих функций: предпусковая проверка и установка рабочих давлений компонентов; запуск по технологической циклограмме и вывод ПГГ на рабочий режим; поддержание оптимального режима работы ПГГ при прогреве пласта; отключение ПГГ при нарушении технологических режимов и аварийных ситуациях; взаимодействие оператора с ПГГ в диалоговом режиме.

Для разработки принципиальной схемы питания и регулирования (ПСПР) ПГГ сформулированы следующие основные требования: полная автоматизация процессов запуска: поддержание оптимальных режимов и заданных параметров в процессе закачки парсгаза в пласт в условиях переменной производительности, обусловленной изменением приемистости пласта. Важнейшими элементами ПСПР являются системы измерения расходов компонентов, регуляторы расхода компонентов и устройства для компенсации пульсаций расходов и давления по магистралям жидкостей. В качестве средств средств измерения предложено использовать расходомеры переменного перепада давления с

устройствами, имеющими специальный профиль проточной части и обеспечивающими измерения в диапазоне чисел Рейнольдса 46...10 . Рекомендованы размеры проточной части расходомеров. Определен предел относительной погрешности измерения расхода воздуха, который оценивается величиной от 1,8% до 4% при изменении перепада давления от максимального до минимального значений.

В качестве устройства для измерения расхода горючего выбрано сужающееся осесимметричное сопло. Приведены расчетные размеры и рекомендации по изготовление проточной части таких сопел. Предел относительной погрешности измерения расхода горючего составляет от 2,5% до 3,8%. Представлены также размеры сужающего устройства и конфигурация проточной части для измерения расхода воды. Наименьшее значение предела относительной погрешности измерения расхода воды составляет 2, 3%. Рекомендованы конкретные размеры расходомеров.

Для плавного регулирования расходов жидких компонентов были разработаны соответствующие устройства игольчатого типа, для которых даны конкретные характеристики.

Для уменьшения колебаний расходов на линиях горючего и воды предусмотрена установка компенсаторов. Анализ экспериментально полученных зависимостей относительной амплитуды колебаний расхода горючего от давления в соответствующей магистрали позволили рекомендовать последовательную установку компенсаторов.

В шестой главе приведен анализ результатов испытаний и перспективы применения ПГГ. Рассматриваются методы повышения ресурса наиболее теплонапряженных узлов ПГГ.

Опытно-промышленное применение парогазовых установок начато в 1986 году на Мордово-Кармальском месторождении, где до 1990 г. применялись установки с постоянной производительностью. При этом были получены ценные сведения по состоянию наиболее теплонапряженных узлов ПГГ. Изучен процесс образования накипи в охлаждающем тракте ПГГ и разработаны способы предупреждения этого явления. Определена степень ремонтопригодности конструкции.

Анализ полученной информации позволил оптимизировать схему охлаждения КС и более обоснованно выбрать материалы для ее изготовления. Также была оптимизирована конструкция форсуночной головки. Рекомендованы материалы для изготовления парогазопроводов и арматуры.

В результате опытно-промышленного применения ПГГ был получе; положительный эффект. Для добычи одной тонны природного битум, расходовалось в среднем около 5,3 тонн ларогаза, т. е. на одн' тонну сожженного горючего добывалось 6-7 тонн битума.

Для повышения ресурса работы КС ПГГ был экспериментальн! исследован метод снижения температуры продуктов сгорания при вводе воды. Анализ результатов показал, что КС устойчиво работав' при вводе воды вместе с воздухом с относительным расходом до ; (расход воды/расход горючего). Полнота сгорания составила величину от 95 до.98%. При вводе воды наблюдалось уменьшение эмиссж окислов азота (по N0 в 2-3 раза).

Затем рассматриваются некоторые особенности работы забойны: ПГГ и возможные варианты их применения. Проанализированы мероприятия по упрощению способов опускания и подъема забойных ПГГ, указаны отличия в программе управления.

В седьмой главе рассматриваются методы и средства инициирования внутрипластового горения. Описаны результаты работ по созданию на основе ПГГ нескольких вариантов термогазовых генераторов. Обсуждаются результаты промысловых испытаний ТГГ.

Метод, основанный на внутрипластовом горении, является одни». ' из тепловых методов повышения добычи высоковязких сортов нефти I природных битумов. Анализ существующих средств инициирована внутрипластового горения показал высокую перспективность, особенно для глубоко залегающих пластов, горелочных устройств (термогазовых генераторов) с применением жидкого углеводородного топлива. Принципиальное отличие таких устройств от ПГГ заключается в том, что балластирующим компонентом является воздух. На выходе из ТГГ получается высокотемпературный газ, в котором в избыточном количестве находится кислород. Практически все вопросы, связанные с организацией рабочего процесса в ТГГ, были решены при создании ^ разработке ПГГ. Поэтому при создании ТГГ особое внимание уделялось лишь обеспечению надежного охлаждения стенок КС. Задача решалась путем сравнения двух способов охлаждения: регенеративного и завесного. Наиболее работоспособной и с большими возможностями по регулированию параметров термогаза оказалась КС ТГГ с предварительным разделением первичного и вторичного воздуха. В данной КС было реализовано завесное охлаждение. В результате экспериментальных .исследований были получены оптимальные значения скоростей

¡дува пристенной струи, а также изучено влияние начальной закрут-:и этой струи на эффективность охлаждения и работоспособность каюры сгорания.

Промысловые испытания опытного образца ТГГ проводились на 1урлатском месторождении высоковязких нефтей (Республика Татарс-•ан). Полученные результаты показали, что инициирование внутрип-щстового горения осуществлено за 68 часов работы ТГГ при вводе 1еньшего количества тепла по сравнению с расчетным. Испытания 'акже показали, что данный ТГГ позволяет регулировать температуру 'ермогаза в широких пределах, обеспечивает многократность запуска ( надежно охлаждается.

Для обеспечения возможности многоразового использования ТГГ ;го необходимо спускать в скважину в насосно-компрессорной трубе. $ связи с этим была поставлена задача разработать малогабаритный ¡ариант ТГГ. Наиболее сложной задачей при уменьшении размеров сонструкции ТГГ является обеспечение надежного воспламенения сме-:и. Решению этой проблемы и были посвящены экспериментальные исс-тедования, результаты которых были использованы при создании эпытного образца малогабаритного ТГГ мощностью 70...200 кВТ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе приведены результаты теоретических -i экспериментальных исследований рабочих процессов в модельных и 1атурных паро- и термогазогенераторах (ПГГ и ТГГ), и результаты IX опытно-промышленных испытаний. Даны научно-обоснованные технические, конструкторские и технологические решения по созданию ПГГ 4 ТГГ, внедрение которых вносит значительный вклад в решение проблемы добычи высоковязких нефтей и битумов.

1. Обоснована техническая и экономическая целесообразность применения ПГГ в качестве средства для тепловых методов добычи зысоковязких нефтей и битумов, увеличения нефтеотдачи пластов.

Показано, что термический к.п.д. парогазогенераторов не ниже термического к.п.д. парогенераторов и средств доставки теплоносителя в пласт, а при возможном увеличении к.п.д. компрессоров, питающих ПГГ, превышает термический к.п.д. парогенераторов. В качестве наиболее доступного и относительно дешевого топлива в нас-

тоящее время следует использовать углеводородное горючее + воздух. Применение кислорода, а в некоторых,случаях и азотной кислоты, следует рассматривать в качестве перспективы. При достаточной приемистости пласта ввод тепла с помощью парогаза не ограничен. Возможность регулирования производительности и параметров парогаза -в широком диапазоне является существенным преимуществом ПГГ, которые могут применяться для воздействия на пласты с различными характеристиками.

2. Экспериментально и теоретически исследован процесс преобразования исходных компонентов в теплоноситель, обоснованы и даны рекомендации по выбору основных узлов и элементов конструкции ПГГ. Исследованы основные составляющие рабочего процесса в ПГГ: распыливание и смесеобразование компонентов топлива, горение и течение продуктов сгорания; распыливание, смесеобразование, испарение балластирующего компонента в реагирующем потоке продуктов сгорания.

Предложены модели рабочих процессов в камерах сгорания и испарения (КС и КИ) ПГГ. Проведено численное исследование параметров газожидкостных течений в КС и КИ ПГГ. Определены геометрические параметры конструкции, при которых сохраняются стабильность процессов горения и высокая степень завершенности рабочего процесса.

Выбранные смесительные элементы (форсунки типа сопла Лаваля) обеспечивают высокое качество распыливания жидкого компонента и смесеобразования, что способствует достижению максимальной полноты горения при изменении производительности в широком диапазоне.

Экспериментальные исследования разработанной конструкции ПГГ показали высокую эффективность организации процессов преобразования топлива при изменении производительности в достаточно широком диапазоне.

3. Сформулированы требования, разработаны и доведены до конструктивного исполнения основные элементы парогазогенераторной установки: высоконадежная система зажигания; система питания и регулирования ПГГ. Система автоматического управления ПГГ на основе ПЭВМ обеспечивает выполнение предпусковых операций, запуск и вывод ПГГ на рабочий режим, поддержание оптимального режима работы ПГГ, отключение ПГГ при нарушении технологических режимов и аварийных ситуациях.

4. Опытно-промышленное применение ПГГ показало его высокую работоспособность, а также высокую эффективность парогаза как вытесняющего агента. По результатам многолетних испытаний средняя величина парогазо-нефтяного отношения составила величину 2, 75...3,5 (т/т), что превышает показатели при использовании пара в качестве вытесняющего агента (3...4 т/т).

5. Теоретические и экспериментальные данные и рекомендации, полученные при разработке и испытаниях ПГГ, позволили оперативно создать термогазовые генераторы, предназначенные для инициирования внутрипластового горения. В том числе разработан и создан малогабаритный вариант ТГГ многоразового применения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Зенуков И.А., Крюков В.Г., Магсумов Т.М. Методика расчета физико-химических параметров двухфазных потоков// Тепловые процессы и свойства рабочих тел двигателей летательных аппаратов. -Казань: КАИ, 1980. с. 71-77.

2. Магсумов Т.М., Матвеев В.Б. Экспериментальное исследование восстановления давления в сопле Лаваля при подводе жидкости по периферии наименьшего сечения//Тепловые процессы и свойства рабочих тел двигателей летательных аппаратов, -Казань: КАИ, 1982, с.104-109.

3. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Магсумов Т.М. Исследования по созданию парогазогенераторов для воздействия на нефтяной пласт. Сборник "Глубинные теплогенераторы для повышения нефтеотдачи". М., Институт высоких температур АН СССР, 1983. с. 38-59.

4. Глебов Г.А., Магсумов Т.М., Матвеев В. Б. Об измерении температуры парогаза в газожидкостном потоке. // Газодинамика двигателей летательных аппаратов. -Казань: КАИ, 1983. с.72-74.

5. Магсумов Т.М. Газификация капель жидкости многофракционного состава // Математическое моделирование высокотемпературных процессов s энергоустановках. -Казань: Изд-во Казанского у-та, 1985. с. 203-208.

6. Демин A.B., Зенуков И. А., Магсумов Т.М. Модель испарения капли жидкости многофракционного состава// Тепловые процессы в двигателях и энергоустановках летательных аппаратов. - Казань: КАИ, 1985, с. 10-15.

7. Магсумов Т. М., Крюков В. Г., Демин А. В. Моделирование химически реагирующих газожидкостных течений с рециркуляционнным токами// Рабочие тела и процессы в двигателях летательных аппара тов. - Казань: КАИ, 1986, с. 11-18.

8. Абдршин Р. Н., Маврин В. М., Магсумов Т. М., Тюхтин М. Д. Использование сверхвысокочастотной активности продуктов сгорани для исследования процессов испарения жидкости в трактах ДЛА// Ра бочие тела и процессы в двигателях летательных аппаратов. Межвуз сб. -Казань: КАИ, 1986. с. 83-87.

9. Магсумов Т.М. Экспериментальное исследование условий зажигания топливо-воздушной смеси свечой накаливания. ВИМИ. Деп статья п Д07135, серия "АВ", вып. 02, 1987.

10. Алемасов В. Е., Грязнов Д. А., Магсумов Т.М. Разработк скважинных парогазогенераторов и опыт их испытаний на промыслах "Проблемы совершенствования теплогенерирующей техники и техноло гии по повышению нефтеотдачи". Сборник докладов. Институт высоки температур АН СССР. М., 1989. с. 53-60.

11. Алемасов В.Е., Грязнов Д. А., Магсумов Т.М., Мусин М.Х. Наместников Ю.В. Результаты лабораторных и промысловых испытани термогазогенераторов для инициирования внутрипластового горения АН СССР, Институт высоких температур. Москва, 1989. с.90-95, сб докладов Всесоюзного научного семинара 24-27 февраля 1987г., г. Ухта.

12. Алемасов В.Е., Магсумов Т.М., Мусин М. X., Наместников Ю.В Щитов Б. В. Применение парогазогенераторов для теплового воздействия на пласт // Нефтяное хозяйство, 1989, N 3, с. 38-42.

13. Зенуков И.А., Магсумов Т.М. Математическое моделирование химически неравновесных газожидкостных течений. Тезисы докладо НТК. Казань: КАИ, 1980.

14. Кравцов Я. И., Магсумов Т.М., Халитова Н.Н. О разновидностях рабочего тела, получаемого с помощью термохимического ре актора. Тезисы докладов V межреспубликанской научно-практическо конференции. Уфа, 1980. с. 220-221.

15. Алемасов В.Е., Магсумов Т.М., Матвеев В. Б. Установка дл тепловой обработки призабойной зоны нефтяных скважин. Тезисы док ладов VI республиканской межотраслевой научно-практической конференции. Уфа, 1981. с. 210-214.

16. Курин Ю. А., Магсумов Т. М., Манушин В. А., Отопков И. М.

Чиликин С.В. Комплекс управления парогазогенераторной установкой. Тез. докл. Всесоюзной конференции по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей. Казань, 1991 г.

17. Иагсумов Т. М., Матвеев В. Б. Перспективная схема скважин-ного парогазогенератора для тепловой обработки призабойной зоны нефтяной скважины. Тез. докл. Всесоюзной конференции по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей. Казань, 1991 г.

18. Установка для термического воздействия на пласт: A.C. (СССР) N 544269, Алемасов В. Е., Демидов Г. В., Магсумов Т. М., 1978.

19. Способ измерения степени замороженности состава диссоциированного газа в газоотборном устройстве: A.C.(СССР) N 646831, Демидов Г. В., Крюков В. Г., Магсумов Т. М., 1978.

20. Контактный водонагреватель: A.C. (СССР) N 3002745 , Алемасов В. Е., Демидов Г. В., Крюков В.Г., Магсумов Т.М., 1983.

21. Способ измерения температуры газа в газожидкостном потоке: A.C.(СССР) N 1046627, Глебов Г. А., Магсумов Т.М., 1983.

22. Скваданный парогазогенератор: A.C.(СССР) N 1387546, Алемасов В.Е., Грязнов Д. А., Магсумов Т.М., 1987.

23. Парогазогенератор, промышленный образец: A.C. (СССР) N 24969, Магсумов Т. М., 1988.

24. Устройство измерения температуры: А. С. (СССР) N 1557459, Магсумов Т.М., Шкаликов В.А., 3989.

25. Установка для термического воздействия на пласт: A.C.(СССР) N 1662156, Алемасов В.Е., Галеев A.A., Кравцов Я.И., Верный А. Л., Магсумов Т. М., 1991.

26

мов Т. М

27

28

29

мов Т.М

30

31

32

жанов Ж

33

Нагревательное устройство: , Матвеев В. Б. , 1992. A.C. (СССР) N 75699, A.C. (СССР) N 90087, A.C. (СССР) N 708736, , 1979. А. С. (СССР) A.C. (СССР) A.C. (СССР)

A.C. (СССР) N 1709077, Магсу-

Магсумов Т.М., Магсумов Т. М., Алемасов В. Е.,

N 780579, Магсумов Т. М., N 169462, Магсумов Т.М., N 224832, Алемасов В. Е., К., Демин A.B., Шкаликов В. А. ,1985. А. С. (СССР) N 229790. Абдршин Р. Н.,

Сухов А. И., 1973. Туртушов В. А., 1975. Демидов Г.В., Магсу-

1980.

Сухов к. И., 19В2. Магсумов Т.М., Куль-

Магсумов Т.М, 1985.

34. A.C. (СССР) N 268001, Магсумов Т.М., Шкаликов В. А., Осипов И. Л., Кульжанов Ж.К., 1988.

35. Магсумов Т.М. Экспериментальное исследование динамических характеристик процесса испарения. Диссертация на соискание ученой степени к. т. н. Казань, 1974 . -135 с.

36. НТО No 1960/03. Алемасов В. Е., Крюков В. Г., Магсумов Т. М., Демин A.B., Исхакова Р. Л., Хайруллин P.C., Абдуллин А. Л. Казань: КАИ, 1984. -127 с.

37. Техническое описание и инструкция по эксплуатации паро-газогенератора производительностью до 10 т/ч (ПГГ 10/6). Магсумов Т.М, Наместников Ю.В., Мусин М. X. НТО(шифр 1967/02). Казань:КАИ, 1987. -44 с.

38. Экспериментальная отработка камеры сгорания с топливо-воздушной форсункой и исследование дымления камеры сгорания: Технический отчет КМЗ "Союз" N 3-07/46-89. Казань, 1989.

39.Исследование фундаментальных закономерностей высокотемпературных. процессов, разработка и создание высокоэкономичных горе-лочных устройств с регулируемыми характеристиками для тепловых установок малой энергетики./А. Ф. Дрегалин, Т. М. Магсумов, А.В.Демин. НТО (по договору N 04-20/94). Казань: АНТ, 1994. -96 с.

40.Исследование фундаментальных проблем горения в термо- и парогазогенераторах./А. Ф. Дрегалин, Т. М. Магсумов, А.В.Демин. НТО (по договору N 04-20/95). Казань: АНТ, 1995. -117 с.

41.Разработка и создание оборудования для добычи высоковязких нефтей и природных битумов, средств малой теплоэнергетики для агропромышленного комплекса. /А.Ф. Дрегалин, Т.М. Магсумов, А. В. Демин. НТО (по договору N 04-20/95, N гос. регистрации 01.960.010022), Казань: АНТ, 1996. -56 с.