[发明专利]一种地热井热损失的计算方法

摘要

本发明公开了一种地热井热损失的计算方法，通过建立垂直井筒温度场数学模型，分析了地热井筒的热传导和热损失机理，本发明的方法将地热井筒划分为三段，根据每一段结构的特点，将每段结构离散化为几个部分，分别进行热损失计算；再将各部分求和即为该段最终的热损失；最终，将三段结构的各自热损失相加之后，即可得出某一时刻井筒的总体热损失；本发明还提出了增加隔热涂层来减少热损失，通过分别计算光油管与添加了隔热涂层的隔热油管的热损失，分析隔热涂层对于井筒热损失的敏感性和有效性。

主权项

地热井热损失计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将井筒划分为三段结构，第一段结构包括三层水泥环，第二段结构包括两层水泥环，第三段结构包括一层水泥环；所述第一段结构包括三层水泥环具体为：第一层水泥环，第二层水泥环以及第三层水泥环；所述第二段结构包括两层水泥环具体为：第一层水泥环和第二层水泥环；所述第三段结构包括一层水泥环具体为：第一层水泥环；S2：对第一段结构的三层水泥环运用热阻公式求得各自的热阻，将得到的三层水泥环的热阻相加得到第一段结构的热阻，根据第一段结构的热阻和第一段结构井筒内、外的温度计算得到第一段结构的热流量，根据第一段结构的热流量和第一段结构的长度得到第一段结构的热损失功率；S3：将第二段结构等分为若干个部分，对每个部分的两层水泥环运用热阻公式求得各自的热阻，对得到的两层水泥环的热阻进行求和运算得到每个部分的热阻，将若干个部分的热阻相加得到第二段结构的热阻，根据第二段结构的热阻和第二段结构每个部分井筒内、外的温度计算得到第二段结构每个部分的热流量，根据第二段结构每个部分的热流量和每个部分的长度计算得到第二段结构每个部分的热损失功率，将第二段结构若干个部分的热损失功率相加得到第二段结构的热损失功率；S4：将第三段结构等分为若干个部分，对每个部分的一层水泥环运用热阻公式求得每个部分的热阻，将若干个部分的热阻相加得到第三段结构的热阻，根据第三段结构的热阻和第三段结构每个部分井筒内、外的温度计算得到第三段结构每个部分的热流量，根据第三段结构每个部分的热流量以及每个部分的长度计算第三段结构每个部分的热损失功率，将第三段结构若干个部分的热损失功率相加得到第三段结构的热损失功率；S5：对得到的三段结构的热损失功率进行求和运算，得到整个井筒的热损失功率。