[发明专利]用于注采过程的井筒内温度与压力的预测方法

权利要求书

1.一种用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，所述流动模型为：

ΔP＝dP＝dP_f+dP_g+dP_a

其中，摩阻压差式中D为管道直径，G为总质量流量，dz为微元段长度，x为干度，ν_g和ν_l分别为气体和液体的比体积，f为范宁摩擦因子，默认值为λ/4，λ的值与管道粗糙情况相关；

重力压差其中θ为管道流向与水平面夹角；

加速度压差

3.根据权利要求2所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，对于粗糙管道，λ由以下公式确定：

其中，K是管道内壁的粗糙度大小。

4.根据权利要求2所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，对于光滑管道，λ由以下公式确定：

其中，Re为雷诺数。

5.根据权利要求1所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，若干度不为0或1时，注入段总吸热量Q₁由以下公式确定：

Q₁＝Q_e1+Q₃₁

式中，Q_e1为地层向注入管的散热量，Q₃₁为产出段向注入段的散热量。

6.根据权利要求5所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，地层向注入管的散热量Q_e1由如下公式确定：

其中，T_e为对应网格点的无穷远处地层温度；T_I1,i为注汽管双管处节点压力；T_I1,i+1注汽管双管处下一节点压力；R_e1为无穷远与注入段前部之间的等效热阻。

7.根据权利要求6所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，注入段向产出段的散热量Q₁₃由如下公式确定：

其中，Q₃₁为产出段向注入段的散热量。

8.根据权利要求7所述的用于注采过程的井筒温度与压力的预测方法，其特征在于，注入管双管处干度x_I1,i+1由以下公式确定：

其中，h_lv为注入工质的潜热；c_p,v和c_p,l分别是注入工质气相和液相的比热。