[发明专利]用于注采过程的井筒内温度与压力的预测方法

说明书

本发明提供了一种用于注采过程的井筒内温度与压力的预测方法，该方法，包括：两相流的物性参数；获得井筒内压力分布P1；步骤S3：若干度不为0或1，计算得到微元段l内的换热量Q，再根据该换热量Q求得含气率x₁，由T₁及x₁，经合适的松弛后，替换初始假设的T₀及x₀，然后重复步骤S1，直至T₀与T₁的差的绝对值小于第一预设值，以及x₀与x₁差的绝对值小于第二预设值；若干度为0或1，计算得到微元段l内的换热量Q，再根据该换热量Q求得T₁，经合适的松弛后，替换初始假设的T₀，然后重复步骤S1，直至T₀与T₁差的绝对值小于第三预设值。本发明便于对复杂管柱结构注采过程中的井筒内温度与压力进行预测。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种用于注采过程的井筒内温度与压力的预测方法。

背景技术

自1978年加拿大在阿尔伯塔省冷湖油田钻成第一口稠油热采水平井以来，水平井技术得到越来越广泛的重视与应用，并不断发展成为稠油开采行之有效的方法。采用水平井技术能够显著增加井筒与油层之间的接触和渗流面积，提高单井产量和采收率。水平井稠油热采技术应用主要有水平井蒸汽吞吐与蒸汽驱、水平井蒸汽辅助重力泄油、水平井火驱开采等，这些技术开采过程中都需要向地层进行注汽，以达到有效加热地层降低原油粘度使其具有流动性的目的。当蒸汽在水平段流动时，井筒与油层之间不仅有热量交换，伴随着蒸汽不断进入油层也存在着质量交换，蒸汽的温度、干度和压力都将沿水平段发生显著变化，导致注汽均匀性变差，对预热效率及后续生产造成不利影响，导致产油量及采收率下降。

为改善均匀注汽、有效提高热效率，国内外多采用长管2和短管1双管的管柱结构形式，如图1所示。为有效、快速对循环预热管柱结构、关键操作参数及调控方法进行优化设计，需要应用数值模拟技术通过系统计算考察各影响因素对井筒内温度、压力、流量分布的作用规律，结合现场应用条件分析制定出合理的完井方案及操控流程。而已有的计算模型虽考虑了井筒与油层之间的热质耦合传递规律，但模型均为单程注入或产出过程，并没有结合实际注入或产出管柱结构将返液或注入过程考虑到模型中。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于注采过程的井筒内温度与压力的预测方法，便于对复杂管柱结构注采过程中的井筒内温度与压力进行预测。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，包括：步骤S1：根据井口注入条件，假设井筒内温度分布为T₀以及干度为x₀，并计算两相流的物性参数；步骤S2：根据两相流的流动模型计算井筒内压力变化ΔP，从而获得井筒内压力分布P1；步骤S3：若干度不为0或1，则由饱和蒸汽压力关系式由P1求出温度T1，并根据单管传热模型或双管传热模型计算得到微元段l内的换热量Q，再根据该换热量Q求得含气率x₁，由T₁及x₁，经合适的松弛后，替换初始假设的T₀及x₀，然后重复步骤S1，直至T₀与T₁的差的绝对值小于第一预设值，以及x₀与x₁差的绝对值小于第二预设值；若干度为0或1，则根据单管传热模型或双管传热模型计算得到微元段l内的换热量Q，再根据该换热量Q求得T₁，经合适的松弛后，替换初始假设的T₀，然后重复步骤S1，直至T₀与T₁差的绝对值小于第三预设值。

进一步地，所述流动模型为：

ΔP＝dP＝dP_f+dP_g+dP_a