[发明专利]超临界注汽井的井筒温度场及压力场分布的计算方法

权利要求书

1.一种超临界注汽井的井筒温度场及压力场分布的计算方法，其特征在于，包括：

获取井筒相关参数以及井口注入参数；所述井筒相关参数包括水泥导热系数K_cem；井眼半径r_h；隔热管深度h；隔热管导热系数K_ins；油管导热系数K_tub；套管导热系数K_cas；环空流体的导热系数K_ha；隔热管内管内半径r_ti；隔热管内管外半径r_to；隔热管外管内半径r_i；隔热管外管外半径r_o；套管内半径r_ci；套管外半径r_co；地温梯度a1；地表温度b₀；地层导热系数K_e；所述井口注入参数包括井口注汽压力P₀；井口蒸汽温度T₀；注汽速率q_sc；注汽时间t_sc；

获取预先设置的节点步长，将井筒从井口开始划分为多个节点；

根据所述井筒相关参数以及井口注入参数，以井口为初始计算点，依次计算各节点下端超临界蒸汽温度和超临界蒸汽压力，包括：

计算蒸汽与隔热管内管内壁之间的热对流热阻R₁：

R1=12πhfrti]]>

计算隔热管内管内外壁之间的热传导热阻R₂：

R2=12πKtublnrtotti]]>

计算隔热层的热传导热阻R₃：

R3=12πKinslnrirto]]>

计算隔热管外管壁的热传导热阻R₄：

R4=12πKtublnrori]]>

计算环空热对流热阻R₅：

R5=ro2π(hc+hr)rci]]>

计算套管壁的热传导热阻R₆：

R6=12πKcaslnrcorci]]>

计算水泥环的热传导热阻R₇：

R7=12πKcemlnrhrco]]>

计算地层的热传导热阻R₈：

R8=f(t)2πKe]]>

其中，h_f为水膜传热系数；h_c为环空自然然对流传热系数；h_r为环空辐射传热系数；f(t)是随时间变化的导热传热函数；

根据所述节点步长、井口蒸汽温度T₀、地表温度b₀、所述R₁、R₂、R₃、R₄、R₆、R₇、R₈计算井口处热损失速度Q_m：

Qm=T0-b0R1+R2+R3+R4+R6+R7+R8dl]]>

其中，dl为所述节点步长；根据所述P₀和所述dl计算各节点下端的初始超临界蒸汽压力

Pi+1c=Pi(1-0.00008dl)]]>

其中，P_i为第i个节点上端的超临界蒸汽压力，其中，i≥0；

根据所述各节点下端超临界蒸汽温度和超临界蒸汽压力分别确定所述井筒的温度场分布及压力场分布。