[发明专利]火烧油层笼统注气电点火井筒温度分布的确定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及火烧油层领域，尤其涉及一种火烧油层笼统注气电点火井筒温度分布的确定方法及装置。

背景技术

目前国内火烧油层电点火工艺大部分为单层火烧，单层点火笼统注气。井身结构如图1所示，从内至外依次包括：油管、油套环空、套管、水泥环、地层。油管内有电点火器，由于点火枪的发热量很大，为了尽可能地不让环空热量上返，点火枪顶部(图中B处)的油管连接有封隔器，将油套环空隔离。在图1中，AB段为点火器的电缆长度，电缆的发热量相对来说比较小；BC段为点火枪的长度，点火枪大约长度为50m。AB段为普通油管，BC段有三种可能：①采用隔热管，尽可能地避免热量损失，这种方式可以最大程度地提高出口处空气的温度，但是这种管柱结构连接起来比较麻烦，因为普通油管和隔热管连接需要变径；②采用筛管，这种方式连接比较方便，但是热损失是最大的；③采用普通油管，使上下段油管连接方便，这种方式的热损失较大。通过上述结构可实现笼统注气电点火。

计算井筒温度分布是实现上述笼统注气电点火的关键，但是，目前尚未提出针对上述笼统注气电点火的注气井井筒温度分布的确定方法。

发明内容

本发明提供了一种火烧油层笼统注气电点火井筒温度分布的确定方法及装置，以至少解决目前尚未有笼统注气点火工艺下井筒温度场确定方法的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种火烧油层笼统注气电点火井筒温度分布的确定方法，包括：步骤1，将井筒在轴向上划分为多个井筒单元，每个井筒单元的长度为dl，令l＝0，k＝1，其中，l表示当前计算的长度，k表示迭代次数；步骤2，计算注入到油管的空气经过电点火器加热后的温度T_s；步骤3，分别计算地层的热阻R₁、水泥环的热阻R₂、套管内外壁之间的热阻R₃、油套环空中的空气与套管之间的热阻R₄、油管内外壁之间的热阻R₅以及油管内空气的热对流热阻R₆；其中，所述井筒沿径向从内至外依次包括：油管、套管和水泥环，油套环空中对应于点火枪顶部的位置连接有封隔器，以所述封隔器为界，所述油管分为上段油管和下段油管，所述下段油管为隔热管、筛管或普通油管，所述井筒外部为地层；步骤4，根据R₁至R₆计算井筒在径向上的总热阻；步骤5，根据所述温度T_s、所述总热阻和地层温度，计算井筒在径向上的热损失；步骤6，根据所述温度T_s、所述热损失和所述电点火器的功率，计算油管的空气温度；步骤7，令l＝l+dl，k＝k+1，根据地层温度的变化，重复执行上述步骤3至步骤6，进行迭代计算，直到l≥L，则迭代结束，得到所述油管的温度分布曲线，其中，L表示油管的总长度。

根据本发明的另一个方面，提供了一种火烧油层笼统注气电点火井筒温度分布的确定装置，包括：划分单元，用于将井筒在轴向上划分为多个井筒单元，每个井筒单元的长度为dl，令l＝0，k＝1，其中，l表示当前计算的长度，k表示迭代次数；第一计算单元，用于计算注入到油管的空气经过电点火器加热后的温度T_s；第二计算单元，用于分别计算地层的热阻R₁、水泥环的热阻R₂、套管内外壁之间的热阻R₃、油套环空中的空气与套管之间的热阻R₄、油管内外壁之间的热阻R₅以及油管内空气的热对流热阻R₆；其中，所述井筒沿径向从内至外依次包括：油管、套管和水泥环，油套环空中对应于点火枪顶部的位置连接有封隔器，以所述封隔器为界，所述油管分为上段油管和下段油管，所述下段油管为隔热管、筛管或普通油管，所述井筒外部为地层；第三计算单元，用于根据R₁至R₆计算井筒在径向上的总热阻；第四计算单元，用于根据所述温度T_s、所述总热阻和地层温度，计算井筒在径向上的热损失；第五计算单元，用于根据所述温度T_s、所述热损失和所述电点火器的功率，计算油管的空气温度；迭代计算单元，用于令l＝l+dl，k＝k+1，根据地层温度的变化，利用第二计算单元至第五计算单元进行迭代计算，直到l≥L，则迭代结束，得到所述油管的温度分布曲线，其中，L表示油管的总长度。