[發明專利]用于注采過程的井筒內溫度與壓力的預測方法有效
| 申請號： | 201610519332.X | 申請日： | 2016-07-04 |
| 公開（公告）號： | CN107575214B | 公開（公告）日： | 2020-06-09 |
| 發明（設計）人： | 張雪峰;陳龍;潘竟軍;胡承軍;張輝;姚滿倉;雷德榮 | 申請（專利權）人： | 中國石油天然氣股份有限公司 |
| 主分類號： | E21B47/06 | 分類號： | E21B47/06;E21B47/07 |
| 代理公司： | 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240 | 代理人： | 趙囡囡;吳貴明 |
| 地址： | 100007 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 過程 井筒 溫度 壓力 預測 方法 | ||
本發明提供了一種用于注采過程的井筒內溫度與壓力的預測方法，該方法，包括：兩相流的物性參數；獲得井筒內壓力分布P1；步驟S3：若干度不為0或1，計算得到微元段l內的換熱量Q，再根據該換熱量Q求得含氣率x1，由T1及x1，經合適的松弛后，替換初始假設的T0及x0，然后重復步驟S1，直至T0與T1的差的絕對值小于第一預設值，以及x0與x1差的絕對值小于第二預設值；若干度為0或1，計算得到微元段l內的換熱量Q，再根據該換熱量Q求得T1，經合適的松弛后，替換初始假設的T0，然后重復步驟S1，直至T0與T1差的絕對值小于第三預設值。本發明便于對復雜管柱結構注采過程中的井筒內溫度與壓力進行預測。
技術領域
本發明涉及空調技術領域，具體而言，涉及一種用于注采過程的井筒內溫度與壓力的預測方法。
背景技術
自1978年加拿大在阿爾伯塔省冷湖油田鉆成第一口稠油熱采水平井以來，水平井技術得到越來越廣泛的重視與應用，并不斷發展成為稠油開采行之有效的方法。采用水平井技術能夠顯著增加井筒與油層之間的接觸和滲流面積，提高單井產量和采收率。水平井稠油熱采技術應用主要有水平井蒸汽吞吐與蒸汽驅、水平井蒸汽輔助重力泄油、水平井火驅開采等，這些技術開采過程中都需要向地層進行注汽，以達到有效加熱地層降低原油粘度使其具有流動性的目的。當蒸汽在水平段流動時，井筒與油層之間不僅有熱量交換，伴隨著蒸汽不斷進入油層也存在著質量交換，蒸汽的溫度、干度和壓力都將沿水平段發生顯著變化，導致注汽均勻性變差，對預熱效率及后續生產造成不利影響，導致產油量及采收率下降。
為改善均勻注汽、有效提高熱效率，國內外多采用長管2和短管1雙管的管柱結構形式，如圖1所示。為有效、快速對循環預熱管柱結構、關鍵操作參數及調控方法進行優化設計，需要應用數值模擬技術通過系統計算考察各影響因素對井筒內溫度、壓力、流量分布的作用規律，結合現場應用條件分析制定出合理的完井方案及操控流程。而已有的計算模型雖考慮了井筒與油層之間的熱質耦合傳遞規律，但模型均為單程注入或產出過程，并沒有結合實際注入或產出管柱結構將返液或注入過程考慮到模型中。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種用于注采過程的井筒內溫度與壓力的預測方法，便于對復雜管柱結構注采過程中的井筒內溫度與壓力進行預測。
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種用于注采過程的井筒溫度與壓力的預測方法，包括：步驟S1：根據井口注入條件，假設井筒內溫度分布為T0以及干度為x0，并計算兩相流的物性參數；步驟S2：根據兩相流的流動模型計算井筒內壓力變化ΔP，從而獲得井筒內壓力分布P1；步驟S3：若干度不為0或1，則由飽和蒸汽壓力關系式由P1求出溫度T1，并根據單管傳熱模型或雙管傳熱模型計算得到微元段l內的換熱量Q，再根據該換熱量Q求得含氣率x1，由T1及x1，經合適的松弛后，替換初始假設的T0及x0，然后重復步驟S1，直至T0與T1的差的絕對值小于第一預設值，以及x0與x1差的絕對值小于第二預設值；若干度為0或1，則根據單管傳熱模型或雙管傳熱模型計算得到微元段l內的換熱量Q，再根據該換熱量Q求得T1，經合適的松弛后，替換初始假設的T0，然后重復步驟S1，直至T0與T1差的絕對值小于第三預設值。
進一步地，所述流動模型為：
ΔP＝dP＝dPf+dPg+dPa
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