[發(fā)明專利]火燒油層籠統(tǒng)注氣電點火井筒溫度分布的確定方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510864628.0
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105370255A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 馬振;張洪君;劉利;李樹全;曲紹剛;孫振宇;屈振哲;王智博;楊寶春;于曉聰;張成博;方梁鋒;劉紅芹;汪盈盈;關志忠;王河;鐘滿發(fā);徐東;夏進軍;吳超;崔冠麟
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;E21B47/07
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

技術領域

本發(fā)明涉及火燒油層領域，尤其涉及一種火燒油層籠統(tǒng)注氣電點火井筒溫度分布的確定方法及裝置。

背景技術

目前國內火燒油層電點火工藝大部分為單層火燒，單層點火籠統(tǒng)注氣。井身結構如圖1所示，從內至外依次包括：油管、油套環(huán)空、套管、水泥環(huán)、地層。油管內有電點火器，由于點火槍的發(fā)熱量很大，為了盡可能地不讓環(huán)空熱量上返，點火槍頂部(圖中B處)的油管連接有封隔器，將油套環(huán)空隔離。在圖1中，AB段為點火器的電纜長度，電纜的發(fā)熱量相對來說比較小；BC段為點火槍的長度，點火槍大約長度為50m。AB段為普通油管，BC段有三種可能：①采用隔熱管，盡可能地避免熱量損失，這種方式可以最大程度地提高出口處空氣的溫度，但是這種管柱結構連接起來比較麻煩，因為普通油管和隔熱管連接需要變徑；②采用篩管，這種方式連接比較方便，但是熱損失是最大的；③采用普通油管，使上下段油管連接方便，這種方式的熱損失較大。通過上述結構可實現(xiàn)籠統(tǒng)注氣電點火。

計算井筒溫度分布是實現(xiàn)上述籠統(tǒng)注氣電點火的關鍵，但是，目前尚未提出針對上述籠統(tǒng)注氣電點火的注氣井井筒溫度分布的確定方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種火燒油層籠統(tǒng)注氣電點火井筒溫度分布的確定方法及裝置，以至少解決目前尚未有籠統(tǒng)注氣點火工藝下井筒溫度場確定方法的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種火燒油層籠統(tǒng)注氣電點火井筒溫度分布的確定方法，包括：步驟1，將井筒在軸向上劃分為多個井筒單元，每個井筒單元的長度為dl，令l＝0，k＝1，其中，l表示當前計算的長度，k表示迭代次數(shù)；步驟2，計算注入到油管的空氣經過電點火器加熱后的溫度T_s；步驟3，分別計算地層的熱阻R₁、水泥環(huán)的熱阻R₂、套管內外壁之間的熱阻R₃、油套環(huán)空中的空氣與套管之間的熱阻R₄、油管內外壁之間的熱阻R₅以及油管內空氣的熱對流熱阻R₆；其中，所述井筒沿徑向從內至外依次包括：油管、套管和水泥環(huán)，油套環(huán)空中對應于點火槍頂部的位置連接有封隔器，以所述封隔器為界，所述油管分為上段油管和下段油管，所述下段油管為隔熱管、篩管或普通油管，所述井筒外部為地層；步驟4，根據(jù)R₁至R₆計算井筒在徑向上的總熱阻；步驟5，根據(jù)所述溫度T_s、所述總熱阻和地層溫度，計算井筒在徑向上的熱損失；步驟6，根據(jù)所述溫度T_s、所述熱損失和所述電點火器的功率，計算油管的空氣溫度；步驟7，令l＝l+dl，k＝k+1，根據(jù)地層溫度的變化，重復執(zhí)行上述步驟3至步驟6，進行迭代計算，直到l≥L，則迭代結束，得到所述油管的溫度分布曲線，其中，L表示油管的總長度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種火燒油層籠統(tǒng)注氣電點火井筒溫度分布的確定裝置，包括：劃分單元，用于將井筒在軸向上劃分為多個井筒單元，每個井筒單元的長度為dl，令l＝0，k＝1，其中，l表示當前計算的長度，k表示迭代次數(shù)；第一計算單元，用于計算注入到油管的空氣經過電點火器加熱后的溫度T_s；第二計算單元，用于分別計算地層的熱阻R₁、水泥環(huán)的熱阻R₂、套管內外壁之間的熱阻R₃、油套環(huán)空中的空氣與套管之間的熱阻R₄、油管內外壁之間的熱阻R₅以及油管內空氣的熱對流熱阻R₆；其中，所述井筒沿徑向從內至外依次包括：油管、套管和水泥環(huán)，油套環(huán)空中對應于點火槍頂部的位置連接有封隔器，以所述封隔器為界，所述油管分為上段油管和下段油管，所述下段油管為隔熱管、篩管或普通油管，所述井筒外部為地層；第三計算單元，用于根據(jù)R₁至R₆計算井筒在徑向上的總熱阻；第四計算單元，用于根據(jù)所述溫度T_s、所述總熱阻和地層溫度，計算井筒在徑向上的熱損失；第五計算單元，用于根據(jù)所述溫度T_s、所述熱損失和所述電點火器的功率，計算油管的空氣溫度；迭代計算單元，用于令l＝l+dl，k＝k+1，根據(jù)地層溫度的變化，利用第二計算單元至第五計算單元進行迭代計算，直到l≥L，則迭代結束，得到所述油管的溫度分布曲線，其中，L表示油管的總長度。