[發(fā)明專利]一種注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量評估方法及裝置

有效

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• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112697313B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄧瑞
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00;G01N25/20
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

本發(fā)明涉及一種注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量評估方法、裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)，所述方法包括以下步驟：獲取井眼半徑及地層熱擴散系數(shù)，根據(jù)所述井眼半徑及地層熱擴散系數(shù)，獲取無因次地層時間函數(shù)；獲取油管的外壁溫度、套管的內(nèi)壁溫度及環(huán)空液體的等效導熱系數(shù)，根據(jù)油管的外壁溫度、套管的內(nèi)壁溫度及環(huán)空液體的等效導熱系數(shù)獲取總傳熱系數(shù)；獲取油管外半徑、蒸汽溫度及水泥環(huán)外緣溫度，根據(jù)所述油管外半徑、蒸汽溫度、水泥環(huán)外緣溫度、無因次地層時間函數(shù)及總傳熱系數(shù)，得到井筒傳熱過程中的熱損失量。本發(fā)明所述的注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量評估方法，實現(xiàn)了對注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量的評估。

技術領域

本發(fā)明涉及注蒸汽采油技術領域，尤其涉及一種注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量評估方法、裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術

世界上的稠油資源非常豐富，其地質(zhì)儲量遠遠超過常規(guī)原油儲量。到目前為止，已探明儲量達三千億噸，而稀油資源只有1700億噸可供開采，稠油是二十一世紀的重要資源。中國的稠油資源也十分豐富，分布廣泛，目前中國已經(jīng)成為四大稠油開采國之一，稠油資源是我國一項巨大的潛在資源，在今后的能源結構中起著至關重要的作用。

目前注蒸汽熱采技術在國內(nèi)外稠油油田被廣泛地應用，由鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓的水蒸汽經(jīng)地面管線和井筒進入油藏的過程中，必然伴隨著熱量損失，直接影響熱采的效果。蒸汽從地面管道流出后，就會進入井筒直到最后進入各射孔層，在進入射孔層之前，蒸汽在井筒中還是會沿著井筒損失熱量，這樣就會引起蒸汽干度的變化，進入各射孔層的熱量也會變化，因此，需要評估注汽過程中，蒸汽在井筒中損失熱量的情況，從而判斷吸汽效果的好壞，指導和調(diào)整注汽參數(shù)，為油田適時調(diào)整開發(fā)方案提供參考。現(xiàn)有技術中缺少評估注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量的方案。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量評估方法、裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術中缺少評估注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量方案的問題。

本發(fā)明提供一種注蒸汽井筒傳熱過程中的熱損失量評估方法，包括以下步驟：

獲取井眼半徑及地層熱擴散系數(shù)，根據(jù)所述井眼半徑及地層熱擴散系數(shù)，獲取無因次地層時間函數(shù)；

獲取油管的外壁溫度、套管的內(nèi)壁溫度及環(huán)空液體的等效導熱系數(shù)，根據(jù)油管的外壁溫度、套管的內(nèi)壁溫度及環(huán)空液體的等效導熱系數(shù)獲取總傳熱系數(shù)；

獲取油管外半徑、蒸汽溫度及水泥環(huán)外緣溫度，根據(jù)所述油管外半徑、蒸汽溫度、水泥環(huán)外緣溫度、無因次地層時間函數(shù)及總傳熱系數(shù)，得到井筒傳熱過程中的熱損失量。

進一步地，根據(jù)所述井眼半徑及地層熱擴散系數(shù)，獲取無因次地層時間函數(shù)，具體包括，根據(jù)所述井眼半徑、地層熱擴散系數(shù)及無因次地層時間函數(shù)計算公式獲取無因次地層時間函數(shù)，所述無因次地層時間函數(shù)計算公式為

其中，α為地層熱擴散系數(shù)，τ為計算時間，r_h為井眼半徑。

進一步地，根據(jù)油管的外壁溫度、套管的內(nèi)壁溫度及環(huán)空液體的等效導熱系數(shù)獲取總傳熱系數(shù)，具體包括，根據(jù)所述油管的外壁溫度及套管的內(nèi)壁溫度，確定環(huán)空輻射換熱系數(shù)，根據(jù)環(huán)空液體的等效導熱系數(shù)，確定自然對流傳熱系數(shù)，根據(jù)所述環(huán)空輻射換熱系數(shù)及自然對流傳熱系數(shù)，獲取總傳熱系數(shù)。