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专利号: 2020114224056
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

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。

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,具体包括,根据所述井眼半径、地层热扩散系数及无因次地层时间函数计算公式获取无因次地层时间函数,所述无因次地层时间函数计算公式为

其中, α为地层热扩散系数,τ为计算时间,rh为井眼半径。

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。

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*2 *2 * *

热系数公式为hr=σFtci(Tto +Tci )(Tto+Tci),其中,*为绝对温度,σ为常数,Ftci为油管外表面向套管内表面辐射散热有效系数,Tto为油管的外壁温度,Tci为套管的内壁温度。

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,Khc为环空液体的等效导热系数,rto为油管的外半径,rci为套管的内半径。

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,hc、hr分别为环空辐射换热系数、自然对流传热系数,rco为套管的外半径,Kcem水泥环的导热系数,rh井眼半径。

7.根据权利要求6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。

8.根据权利要求7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、总传热系数及传热公式,得到井筒内微元段dz的径向传热量,所述传热公式为其中,Ke地层导热系数,Te为地层温度,rto为油管外半径,Ts为蒸汽温度,Th为水泥环外缘温度,dQ为井筒内微元段dz的径向传热量。

9.一种注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估装置,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1‑8任一所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机该程序被处理器执行时,实现如权利要求1‑8任一所述的注蒸汽井筒传热过程中的热损失量评估方法。