[发明专利]一种注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法及装置

权利要求书

1.一种注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取井眼半径及地层热扩散系数，根据所述井眼半径及地层热扩散系数，获取无因次地层时间函数；

获取油管的外壁温度、套管的内壁温度及环空液体的等效导热系数，根据油管的外壁温度、套管的内壁温度及环空液体的等效导热系数获取总传热系数；

获取油管外半径、蒸汽温度及水泥环外缘温度，根据所述油管外半径、蒸汽温度、水泥环外缘温度、无因次地层时间函数及总传热系数，得到井筒传热过程中的热损失量；

所述无因次地层时间函数计算公式为

其中，，为地层热扩散系数，τ为计算时间，r_h为井眼半径。

2.根据权利要求1所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法，其特征在于，根据油管的外壁温度、套管的内壁温度及环空液体的等效导热系数获取总传热系数，具体包括，根据所述油管的外壁温度及套管的内壁温度，确定环空辐射换热系数，根据环空液体的等效导热系数，确定自然对流传热系…τ数，根据所述环空辐射换热系数及自然对流传热系数，获取总传热系数。

3.根据权利要求2所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法，其特征在于，根据所述油管的外壁温度及套管的内壁温度，确定环空辐射换热系数，具体包括，根据所述油管的外壁温度、套管的内壁温度及辐射换热系数公式，确定环空辐射换热系数，所述辐射换热系数公式为，其中，*为绝对温度，σ为常数，F_tci为油管外表面向套管内表面辐射散热有效系数，T_to为油管的外壁温度，T_ci为套管的内壁温度。

4.根据权利要求3所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法，其特征在于，根据环空液体的等效导热系数，确定自然对流传热系数，具体包括，根据所述环空液体的等效导热系数及自然对流传热系数公式，确定自然对流传热系数，所述自然对流传热系数公式为，其中，K_hc为环空液体的等效导热系数，r_to为油管的外半径，r_ci为套管的内半径。

5.根据权利要求4所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法，其特征在于，根据所述环空辐射换热系数及自然对流传热系数，获取总传热系数，具体包括，根据所述环空辐射换热系数、自然对流传热系数及总传热系数计算公式，获取总传热系数，所述总传热系数计算公式为，其中，h_r为环空辐射换热系数，h_c为自然对流传热系数,r_co为套管的外半径，K_cem水泥环的导热系数,r_h井眼半径。

6.根据权利要求5所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法，其特征在于，根据所述油管外半径、蒸汽温度、水泥环外缘温度、无因次地层时间函数及总传热系数，得到井筒传热过程中热损失量，具体包括，根据所述油管外半径、蒸汽温度、水泥环外缘温度、无因次地层时间函数及总传热系数，得到井筒内微元段dz的径向传热量，由井筒内微元段的径向传热量获取井筒传热过程中的热损失量。