[发明专利]一种考虑井筒沿程能量损耗的水平井热扩散半径计算方法

权利要求书

1.一种考虑井筒沿程能量损耗的水平井热扩散半径计算方法，其特征在于以下步骤：

(1)确定水平井注汽时间t_max，水平井垂直段长度d，水平井水平段长度L，取初始时刻t＝0，取井口位置距离为X＝0，时间步n＝t/Δt；

(2)令t＝t+Δt，X＝0，给定水蒸汽质量流量i_sⁿ，井口水蒸汽压力P₀ⁿ，井口水蒸汽干度k；

(3)根据井口水蒸汽压力查询饱和水和干饱和蒸汽参数性质表，获得干饱和蒸汽的热焓h_s、饱和水的热焓h_w，然后计算井口n时间步时湿饱和蒸汽热焓

(4)令X＝X+ΔX，利用已知的饱和水蒸汽混合物密度ρ_m，井筒倾角θ，摩擦损失梯度τ_f，水蒸汽质量流量i_sⁿ，水蒸汽体积流量q_s，井筒截面积A_p，井筒上一井段处蒸汽压力计算井筒X处n时间步时的蒸汽压力

(5)计算井筒X处n时间步时水蒸汽饱和温度

(6)利用水平井油管外径r₂、总传热系数U₂、水泥环外缘处温度T_h计算井段单位时间内的热损失：

其中，是井筒X处n时间步时井段单位时间内的热损失，ΔX是井段长度；

(7)根据热损失计算井筒X处n时间步时的湿饱和蒸汽热焓若X+ΔX不大于水平井长度d+L，转到步骤(4)；若X+ΔX大于水平井长度d+L且t+Δt不大于注汽时间t_max，转到步骤(2)，否则转到步骤(8)；

(8)根据注汽结束后不同井筒位置及时间步的湿饱和蒸汽热焓计算不同井段的热扩散面积，包括垂向热扩散面积A_VX及水平方向热扩散面积A_HX；

(9)根据热扩散面积计算热扩散半径，包括垂向热扩散半径r_VX及水平方向热扩散半径r_HX。

2.如权利要求1中所述的一种考虑井筒沿程能量损耗的水平井热扩散半径计算方法，其特征在于，其所述步骤(4)中的井筒X处n时间步时的蒸汽压力计算方法如下：

3.如权利要求1中所述的一种考虑井筒沿程能量损耗的水平井热扩散半径计算方法，其特征在于，其所述步骤(7)中的井筒X处n时间步的湿饱和蒸汽热焓计算公式如下：

4.如权利要求1中所述的一种考虑井筒沿程能量损耗的水平井热扩散半径计算方法，其特征在于，其所述步骤(8)中的热扩散面积计算公式如下：

其中M_R是油藏的容积热容量，T_i是原始地层温度，T_A是注入结束后热区平均地层温度，h是油层厚度；

其中α_s是顶底层的热扩散系数，λ_s为顶底层岩石导热系数。

5.如权利要求1中所述的一种考虑井筒沿程能量损耗的水平井热扩散半径计算方法，其特征在于，其所述步骤(9)中的热扩散半径计算公式如下：