垂直井筒两相流温度场的模拟计算
井筒温度计算方法
井筒温度计算方法常规井井筒温度场井筒内温度分布会影响钻井液性能、钻具应力、井壁稳定等，是钻井过程中需要考虑到重要因素。
常规井井筒中的微元能量平衡方程式为K i[T-(t o-m·l)]dl+(G f+G g)·g·dl-q·dl=-WdT式中,,K i为从油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，W/（m·℃），当k为每平方米油管表面积的传热系数时，K i=kπd，W/（m·℃）；T为油管中油气混合物的温度,℃，t o为井底原始地层温度,℃，m为地温梯度,℃/m，通常m=0.03~0.035℃/m；l为从井底至井中某一深度的垂直距离；q为通过油管的石油析蜡时放出的熔解热,分摊于全井筒,作为内热源,对于含蜡很高的原油,内热源作用不应忽略,W/m，G f、G g分别为产出石油和伴生气通过油管的质量流率,kg/s；(G f+G g)g·dl为油气混合物的举升功,实际上可忽略不计；W=G f G f+G g G g 为水当量，W/℃；G f、G g相应为石油和伴生气的比热,J/(kg·℃)。
1.2开式热流体正循环井筒温度场循环的热流体从油管进人井筒流向油井深处与产出原油混合,经油套环形空间返回地面。
开式热流体正循环的能量平衡方程组如下K11，k13分别为油管内外流体间、环形空间流体与地层间的传热系数,W/（m·℃）；W2为循环流体的水当量,W/℃；W为从油管引出流体的水当量,W/℃；T为循环热流体的温度,℃,θ为从油管产出的油气混合物其中包含了循环热流体的温度,℃。
1.3电加热井筒温度场的计算空心杆恒功率电加热的能量平衡方程组为Ki，kl1和kl3分别为产液与地层间、产液与油管管壁间和套管管壁与地层间的传热系数,W/（m·℃）。
2.传热模型求解2.1油管中流体至水泥环外壁的传热由传热系数和热阻定义，井筒内到水泥环外壁的总传热系数为3.计算实例4 现状目前油井的温度监测大部分依然采用红外测温仪、红外热成像仪等单点式温度传感测量仪，具体方法是在暂停油井生产的条件下将温度测量仪下入到油套环空的某一特定深度位置用来检测其温度。
井筒流体温度分布计算方法
井筒流体温度分布计算方法在多相管流压力计算中，需要油藏流体的高压物性数据，而流体的高压物性对压力和温度非常敏感，因而准确预测多相流体的温度是压力梯度计算的基础。
另外，油藏流体沿井筒向地面流动过程中，随着不断散热，其温度将不断降低，油温过低可能导致原油结蜡，因而多相流体温度的准确预测对怎样采取防蜡措施、是否增加井口加热设备等也是很重要的。
国内外对井筒流体温度分布进行了大量的工作。
早在1937年，Schlumberger 等人就提出了考虑井筒温度分布的意义。
五十年代初期，Nowak 和Bird 通过井筒温度分布曲线解释注水和注汽剖面。
Lasem 等人于1957年首先提出了计算井筒温度分布的方法。
Ramey.H.J 于1962年首先用理论模型描述了井筒中流体温度分布于井深和生产时间的关系。
Ramey.H.J 从能量守恒的观点出发，建立了计算井筒温度分布的能量守恒方程JdW dQ J g uduJ g gdZ dH l c c -=++(2-8)Ramey.H.J 利用该模型推导了向井中注入液体和气体时的温度分布公式。
当注入液体时：Azl e b aA t T b aA aZ t Z T --+++-=])([),(0(2-9)当注入气体时：A zl e c a A b t T c a A b aZ t Z T -⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛±+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛±-+=7781)(7781),(0(2-10)式中： []Ukr t Uf r k W A c 112)(π+=Eickmeier 等人于1970年在Ramey.H.J 研究的基础上建立了一套关于注液和产液期间液体和井筒周围地层间热交换的有限差分模型。
计算过程中，将油管、套管、水泥环及地层的传热全都考虑在内。
但作者仍然只是研究单相流体的温度分布，传热计算中把流体的物性等都看作是常数。
后来，Satter 对注蒸汽是相态的变化对温度分布的影响进行了研究。
井筒气液两相流动数值模拟研究
数值模拟是利用计算机技术和数值计算方法，对物理模型进行数学描述和求解 的一种方法。在石油和天然气工程中，数值模拟通常采用离散化方法和有限元 素法等数值计算方法，对井筒气液两相流动进行数学描述和求解。离散化方法 是将连续的物理模型离散化为网格模型，然后利用有限元素法等数值计算方法 对网格模型进行求解。有限元素法是将连续的物理模型离散化为有限个元素， 并对每个元素进行数值计算，最终得到物理量的近似值。
气泡之间在上升过程中可能会相互靠近并且产生合并现象。这些结果表明气泡 上升规律的变化可能主要是由液体黏度和密度变化等因素导致的。因此油水密 度黏度比的差异会决定气泡合并前流型是呈柱状或弹状的特点；在相同流量条 件下随着油水比例的增加油水界面的波动幅度逐渐减小当油水比例达到一定程 度后界面的波动幅度已经很小；
4、结果及分析
通过对数值模拟结果进行分析，可以得出以下结论：
（1）管内气固两相流动呈现出明显的非均匀性，且流动状态受固体颗粒性质 和气体速度的影响较大。
（2）在较低气体速度下，固体颗粒容易在管道底部积聚，形成固相浓度较高 的区域。随着气体速度的增加，固相浓度分布趋于均匀。
（3）在一定条件下，管内流动可能出现稳定的层流状态，即气体和固体颗粒 分层流动。这种现象有利于减小能量损耗和维护设备正常运行。
四、计算结果及分析
通过计算得到了不同工况下的流动规律和液相分布情况。当油水比例达到50% 时，气泡流动不再存在液膜的气泡接触角变小并且向正流区变化的现象变得更 为显著；在初始上升高度不随油水比例的变化而变化的情况下，随着油水比例 的增加，气泡在垂直管上升过程中更容易被拉长；当油水比例达到50%时，气 泡在垂直管上升过程中更容易被拉长；当油水比例增加到一定值后，
关键词：气力输送，管内流动， 气固两相流，数值模拟
井筒气液两相流流动特性模拟试验研究
两相 流 动特性 的参 数一 般有 １ ２ 个 ：每一相 的体积 流 量 、系 统 压力 、加热 热 流 密 度 、每 一 相 的密 度
和粘 度 、相界 面 的表 面张力 、流 道 的几何 形状 、大 小和 方位 、流 动方 向、流体 人 口状态 和进 人 流道 的方 式等 。由于 流动条 件变 化 的多样 性和 研究 角度 的多 样性 ，对 流型 的 各种 定 义建 立 在 主 观 观 察 的结 果 上 ， 并且 还是 根 据流 动的形 态特 点来 划分 流 型 ，因此 不同 的研究 者对 流 型的定 义 和划分 差 异很 大 ，对 流型判 别 只能定 性判 断 ，还 没有公 认 的定量 判 断方 法［ １ ＿ ６ ＿ 。为 此 ，笔 者 在理 论 模 型研 究 的基 础 上 ，根 据 雷诺 相
似原 理 ，设计 进行 了井 筒两 相 流室 内模 拟试验 。
１ 试 验 装 置
试验 的实施 依 托 西 安 交通 大 学 动 力 工 程 多 相 流 实 验室 油 气 水 实 验 台 ，试 验 装 置 系 统 如 图 １所 示 。
整 个装 置 主要 是 由循 环 水 系统 、空 气供 给系 统 、试 验 管路 以及 计算 机采 集 系统 ４个部 分组 成 。
・ ８ ５ ・
试 验方法 如 下 ：常 压 条件下 的气 液两 相流 试验 基本 上都 是在 指定 的试 验条 件下 ，保 持气 流量 不变 逐 步增 加 水流 量或保 持水 流 量不变 逐 步增加 气 流量下 进行 的 。在进 行试 验 的过程 中 ，采用 ２种 方法 结合 使
用 。通 过计算 机 采集气 体 流量 、流速 、顶 底压 力等 试验 数据 。
流 型 和 两 相 流 流 动 特 性 ，绘 制 了垂 直 管 流 型 图 。 应 用 流 型 图 对 各 类 气 井 井 筒 流 态 进 行 了判 识 ， 对 流 型 图
气侵早期检测新方法
气侵早期检测新方法孟胡;周海峰;王雪;席岩;李文哲;蒋振新;杜琦元;张海波;刘锦江【摘要】在复杂地层钻进时,地层中的气体会以重力置换、欠平衡气侵等方式进入井筒,现有的气侵检测方法主要有泥浆池液面监测、地面出口流量检测和气侵声波时差监测,但这些方法存在气侵检测效率低、不能进行早期识别预警等多种问题.针对气侵早期识别困难的难题,在考虑侵入气体物性随井筒中温度、压力变化的基础上,结合地层渗流,建立了气侵井筒传热与多相流动瞬态模型,给出了数值求解方法.通过对该模型求解,计算结果表明:在气侵过程中井底压力不断降低,并且随着气侵时间的增加,井底压力减小速率加快,与此同时,井底温度不断升高,环空返出口温度不断降低.根据该变化规律提出了以井底压力与井口温度相结合或井底温度与井底压力相结合进行气侵早期检测的新方法.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)027【总页数】6页(P21-26)【关键词】气侵;瞬态传热;井筒温度;井筒压力;早期检测【作者】孟胡;周海峰;王雪;席岩;李文哲;蒋振新;杜琦元;张海波;刘锦江【作者单位】中国石油大学(北京),北京102249;中国石油西部钻探定向井技术服务公司,乌鲁木齐830011;中国石油西部钻探物资采购中心,乌鲁木齐830011;中国石油大学(北京),北京102249;西南油气田分公司,江油621700;中国石油大学(北京),北京102249;中国石油大学(北京),北京102249;中国石油大学(北京),北京102249;中国石油大学(北京),北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE21在钻井过程中，储层中的气体会以直接侵入、扩散侵入、置换侵入和负压侵入四种不同侵入方式[1]进入井筒，进而可能诱发溢流、井喷等一系列井下问题，因此在明晰气体侵入方式的基础上，研究气体早期侵入时所带来的变化并且提出预防措施具有重要的意义。
通过研究表明，负压侵入是钻井时气体侵入的主要方式[2]。
油井热洗温度场计算及运用
油井热洗温度场计算及运用油井热洗是确保油井正常生产的常用设施设备，但是在使用的过程中存在较多的应用问题，其中，影响油井热洗的重要因素是热洗介质在整个井筒内部的分布比较分散，且在具体运行的过程中洗井温度和排量参数时常设置不够合理，最终会导致洗井效果不理想。
针对以上问题文章打造油井热洗时井筒温度分布数学模型，通过整个模型的打造能够更加直接的看出热洗时的温度变化，在此基础上实现对洗井温度、洗井排量的讨论分析。
标签：油井热洗温度场;计算;应用由于原油中含有不同程度的石蜡，较高韩玲的石蜡会影响使用的开采。
石油在不断析出的时候，其结晶就会相应的增大，最终积累到管壁上，出现结蜡现象。
我国原油包含海上油田的原油多数是由高凝结程度和高粘稠高度的原油组成。
从我国石油开采实际情况来看，蜡的沉积问题比较严重，蜡沉积问题已经成为提升采油速度和采油效率的重要影响因素，为此，在采油的过程中需要对油管结晶问题进行及时的处理。
一、影响油井热洗效果的因素分析对于一口油井的运行发展来讲，人们关注的问题一般是油井的热洗效果是否达到理想的效果，文章着重分析产液量、热水温度、热水流量、热洗方式对油井热洗效果的影响。
第一，产液量对油井热洗效果的影响。
在常规的热洗过程中产液量对结蜡点、井口温度的影响都不够明显，而出现这种现象的原因产液量是影响油井运行的重要参数信息，在热洗操作的过程中热水的运行影响了正常生产时油套内部的压力平衡，在這样的状态下油井的泵效压力会提升，产液量不再能够满足热洗过程中油管内的流量需求。
由此可以发现，泵理论意义上的排量深刻影响油井热洗温度场的计算结果。
同时，在热洗过程中，油套环空也是充满了热水的，含水率接近百分百的比例，为此，在具体操作的时候产液量量、含水率等油井生产系数都会对结蜡点的位置产生深刻的影响。
第二，热水流量对热洗效果的影响。
在油井热洗参数分布不平衡的情况下，热水流量结蜡阶段的最低程度会从53摄氏度升高到55摄氏度。
渤海油田热采井井筒剖面温度数值模拟
渤海油田热采井井筒剖面温度数值模拟林家昱;张羽臣;谢涛;霍宏博;王文【摘要】渤海油田稠油储量丰富,热采开发是现阶段高效开发稠油油藏的主要技术之一,在热循环条件下,复杂的交变应力易引起套管变形、断裂,极大地影响了油田的开采寿命及生产安全.通过对传热过程的分析,将传热过程作为井筒内的稳态传热过程和井筒外的非稳态传热过程的组合,应用ANSYS软件进行数值模拟,得到了350℃、330℃、310℃及280℃下水平井垂直+弯曲段井筒温度场分布图及水平井油层水平段井筒温度场分布图.并使用Landmark软件的Wellcat模块,根据NB35-2-X井实际注入参数,模拟计算热采工况下的井筒温度场.模拟结果表明:边界温度不变,只改变注汽温度,井筒温度分布规律不变,水平井中油层水平段温度梯度最高.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2019(035)007【总页数】4页(P4-7)【关键词】热采井;井筒温度场;数值模拟;渤海油田【作者】林家昱;张羽臣;谢涛;霍宏博;王文【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459【正文语种】中文0 引言渤海油田自2008年起开始稠油热采开发实践，热采开发技术的应用使得单井产能明显增加[1-2]。
热采开发是现阶段高效开发稠油油藏的主要技术之一，注蒸汽阶段井筒条件最差，井内温度最高，产生的井周热应力最大[3-4]。
随着蒸汽注入，套管温度最终达到最高值，这一过程极易造成热采井套管损坏，甚至是采油阶段套损的成因[5]。
所以，井筒温度变化对于研究注蒸汽套管损坏问题至关重要。
针对热采井的井筒温度国内外相关学者也有较多研究，Fortanilla等[6]推导了蒸汽注入期间的井筒传热计算模型，Hasan等[7]完善了井筒压力和热损失计算问题，Gunnar Skulason Kaldal等[8]建立了高温注汽井管柱的有限元模型，为热采井的管柱设计提供支持，单学军等[9]对热采过程中井筒温度的影响因素进行了分析，王厚东[10]、陈勇[11]等应用数值模拟对井筒热应力进行了分析。
井筒流体温度分布计算方法
井筒流体温度分布计算方法井筒流体温度分布计算方法主要有传热传质方法和数值模拟方法。
传热传质方法主要包括经验公式计算法、热平衡计算法、温度修正计算法等；数值模拟方法主要包括有限差分法、有限元法、有限体积法、计算流体力学（CFD）方法等。
1.经验公式计算法：经验公式计算法是一种简单快捷的计算方法，适用于一般情况下的井筒流体温度分布计算。
常用的经验公式有Dahlberg公式、Kutateladze公式等。
这些公式通过对传热传质过程的相关参数进行简化，直接给出井筒流体温度分布结果。
2.热平衡计算法：热平衡计算法是一种基于热平衡原理的计算方法，适用于流体温度在井筒中实际变化较大的情况。
该方法将井筒流体划分为若干等温段，分别计算每一段的温度分布，然后根据热平衡原理来确定各等温段之间的温度。
3.温度修正计算法：温度修正计算法是一种对经验公式进行修正的方法，用于更精确地计算井筒流体温度分布。
这种方法考虑了上、下界温度的影响，以及其他一些边界条件，通过修正公式来改进流体温度分布的计算结果。
4.有限差分法：有限差分法是一种基于偏微分方程的数值解法，通过将井筒流体温度分布问题转化为离散化的差分方程来进行计算。
该方法将井筒划分为若干小区域，通过以离散方式近似偏微分方程，计算得到每一个小区域的温度，进而得到整个井筒中温度的分布情况。
5.有限元法：有限元法是一种将井筒流体温度分布问题离散化为一组有限元单元的方法。
该方法将井筒划分为若干形状各异的单元，通过建立单元之间的矩阵方程，利用有限元单元之间的连续性条件，求解得到井筒的温度分布。
6.有限体积法：有限体积法是一种将井筒流体温度分布问题离散化为有限体积单元的方法。
该方法将井筒划分为若干个体积单元，通过建立体积单元之间的质量、能量守恒的方程组，求解得到井筒中流体的温度分布。
7.计算流体力学（CFD）方法：计算流体力学（CFD）方法是一种基于数值模拟的方法，可以用于计算井筒流体温度分布。
竖直埋地换热器内两相流动数值模拟
埋 地换热 器作 为 土壤 源热 泵 与大 地 热交 换 的唯 一设 备， 其传热 效果 的好 坏直 接 决定 着热 泵 机组 的性 能 系数。 根据 土壤 源热 泵地埋管换热系统 中是否存 在 中间传热介质
器） 的作用 ， 内部 的换热存 在相 变过 程 ， Ｆ Ｕ Ｎ 其 故 Ｌ Ｅ Ｔ缺省
【 摘
要】 为了给直接膨胀式土壤源热泵 Ｕ型铜管埋地换 热器的优化设 计提供理论依 据 ， 分析各 因素 通过
对两相流动换热 的影 响， 建立修正的两相流混合 物模 型 ， 对直接膨胀式土壤源 热泵地下换热 系统 供热工况下 的三 维流场和热交换 过程进行 了数值模拟 。结果表明该模型符合工程精度要求 ， Ｕ型管与土壤的换热主要 是在进 口支
基于导热型传热机制的地埋管 与土壤传 热模型忽 略了 多孔介质 中复杂 的传热 问题 ， 目前 国内外 分析 地埋 管换 是 热器传热常用的数学物理模 型。但 导热型地 埋管换热 器的 传热过程 也是 十分 复 杂 的， 换热 效果 受很 多 因素 影 响。 其
以现有 的计算技术 来说 ， 建立 精确 模拟 所有 实 际情况 的模
三维瞬态远边界传热理论 。线源和 圆柱孑 模 型的建立 和求 Ｌ
解较容易 ， 在工程实践中实用性较 强 ； 三维瞬态模 型考虑 了
就是弥散 的第二 相 的体积 比率应 很低 ， 与本 文求 解 问题不
洗井过程中井筒温度场计算
间增加变化的幅度越来越小。这是因为刚开始洗井时地 层温度与洗井液的温差较大 ， 随着洗井时间的增加 ， 周围 地层的温度会升高， 进而井筒温度也升高。 但是随着洗井 时间的增加 ， 井筒与地层之间的热交换趋于稳定， 周围地 层的温度变化幅度逐渐变小 ，井筒温度场的变化幅度也
越来 越小 。 同时 ，比较 图 ３ 图 ２ 与 ，也可 以看 出随着洗 井
时 的洗 井 温度 场 曲 线 ， 图 中洗 井 井 筒温 度 场 是一 稳 定 的
时间的增加 ，非稳态模型计算的井筒温度场与稳态模型 计算的结果的差距逐渐变小。
一 硅 收
。专｜ 暑 耋
啪 ｜晰暑 毫 未 ｛ 批晰 晰ｍ 毫
温度场分布曲线。洗井持续时间较短 ，一般情况下为 ２ ～ ４ 小时 ，在这个时间段内，随着热洗的进行 ，地层温度逐 渐变化 ，所以井筒 内洗井液的温度也是逐渐变化的，所 以， 对于洗井工艺的井筒温度场计算 ， 非稳态的洗井温度
【】Ｇ． ＡＵＬ Ｗ Ｉ Ｌ ＴＥ： ｖ ｒ— ａｌＨｅ ｔＴｒ ｎ — ３ Ｐ Ｌ ＨＩ Ｏ ｅ ｌ ａ ａ ｓ ｆｒ Ｃｏ ｆｉｉｎ ｓ ｉ ｔａ Ａｎ ｔ Ｗａｅ ｎ ｅｔｏ ｅ ｅｆｃｅ ｔ ｎ Ｓ ｅ ｍ ｄ Ｈｏ ｔｒ Ｉ ｊｃｉｎ
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温度
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作者简介 ： 李景全 ，９２ １９ 年毕业于西安石油大学采油工
图 ２ 稳态地层热阻 的洗井 温度场 曲线
程专业 ，现在河南油 田从事采油工程技术管理工作。盈 匹
５ １ 不 同地 层 热 阻计算模 型 的影 响 ．
1 两相垂直管流实验
两相垂直管流实验气举井及绝大多数自喷井的油管中流动的都是油—气或油—气—水三相混合物。
对采油来说，油、气、水混合物在油管中的流动规律——多相垂直管流理论是研究自喷井、气举井生产规律的基本理论。
在许多情况下，油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失。
它不仅关系到油井能否自喷，而且决定着用自喷和气举方法可能获得的最大产量。
为了掌握油井生产规律及合理地控制和调节油井工作方式，必须熟悉气—液混合物在油管中的流动规律。
在油气田开发过程中，为了充分利用天然资源和取得好的经济效果，或者要进行油气田动态分析，拟订油气田的增产及提高油气田采收率，高速度、高水平地开发油气就必须深入细致地研究地层—油管—油嘴生产衔接与协调，研究多相流在井筒中的流态变化。
使生产井的工作制度同地层变化了的情况协调起来，只有通过各个生产井的各种变化并把它们综合起来进行分析，才能为整个油气田动态分析提供准确的资料和依据，并对各个注采井提出有效的工艺措施，不断完善开发方案，改善油气田开发效果。
该实验就是研究气、液两相在垂直井筒中的流态变化及观察模拟井筒气体膨胀能参与举升液体的现象，抓住观察到的现象综合分析，并对所作的气量与液量的关系曲线作出解释。
一、实验原理在多相垂直管流中，沿井筒自下而上随着压力不断降低，气体则不断从液体中分离出来，以及压力降低气相体积流量逐渐变大。
随着液气流沿井筒上升，压力逐渐降低气体随之膨胀，不断释放出气体弹性膨胀能量，该能量要参与举升液体，膨胀能的大小与气量多少、压力变化范围有关。
该实验是研究液气两相在模拟垂直井筒中的流动变化。
也是利用气体膨胀能量来举升液体的实验，它依靠两种作用：一种是气体作用于液体上，垂直地顶推液体上升；另一种是靠气体与液体之间的摩擦作用，气体携带液体上升。
其能量来源除压能外，气体膨胀能是个很重要的方面。
因在管径不变的油管中，举升一定的油量，则单位管长上所消耗的总压头，是随着气量的不同而变化的，而只有在某一气量下，举升一定气量的液体所必须消耗的压头最小。
井筒温度计算方法
井筒温度计算方法一、地球内部温度变化规律地球的内部由核心、地幔和地壳组成，温度随着深度的增加而逐渐升高。
地球的热流主要来自于地球内部的放射性衰变和地球表面的太阳辐射。
地球内部的温度梯度可以通过斯特茨曼公式进行计算：ΔT=(Q/4πk)r其中ΔT为温度梯度，Q为热流强度，k为导热系数，r为距离井口的深度。
根据地球内部温度变化规律，可以利用以下三种方法估算井筒深处的温度。
1.经验公式法经验公式法是利用已有的观测数据和经验公式来估算井筒温度的方法。
根据观测得到的温度数据，可以建立一些经验公式和模型，通过对地下温度进行插值和外推，从而得到井筒深处的温度。
这种方法的优点是简单易行，但精度较低。
2.热传导方程法热传导方程法是使用计算机进行数值模拟，根据热传导方程求解井筒深处的温度分布。
通过建立模型，考虑不同地质条件以及热流强度的变化，利用数值解法求解热传导方程，得到井筒深处的温度分布。
这种方法的优点是较为准确，能够考虑到更多因素的影响，但需要大量数据和复杂的计算。
3.测井资料法测井资料法是利用地层信息和测井资料，通过测井曲线上的温度响应特征，推测井筒深处的温度。
测井曲线上的温度响应受到地下温度分布、地层温度导热性质以及测井时的井筒状态等多种因素的影响，通过分析测井曲线上的温度变化规律，可以估算井筒深处的温度。
这种方法的优点是相对简单且实用，但需要有一定的经验和专业技术。
三、井筒温度计算的应用井筒温度计算的结果可以应用于地热能开发和利用的设计和规划中。
井筒温度是地热系统的重要参数之一，它直接影响到热交换效果和能源的利用效率。
通过对井筒温度的计算，可以为地热能的开发提供技术支持和指导，帮助选择合适的井筒深度和热交换方式，提高地热能的利用效率。
总结起来，井筒温度计算方法主要包括经验公式法、热传导方程法和测井资料法。
这些方法各有优缺点，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
井筒温度计算的结果对于地热能的开发利用具有重要的指导意义，可以为地热能项目的设计和规划提供科学依据。
一种计算多相垂直管流井底流压的新方法
一种计算多相垂直管流井底流压的新方法多相垂直管流是指在油井中，同时存在油气两相流动的情况。
在计算多相垂直管流井底流压时，传统的方法是使用经验公式或者基于流型的模型。
然而，这些方法在一些情况下存在较大的误差，因此需要一种新的计算方法。
一种计算多相垂直管流井底流压的新方法是基于计算流体力学（CFD）的模拟。
CFD是一种数值模拟方法，可以模拟流体的流动和相互作用。
通过建立一个油井模型，可以在计算机中对多相垂直管流进行模拟计算，从而得到井底流压的准确数值。
具体的步骤如下：第一步，建立油井模型。
根据实际油井的几何形状和参数，使用专业的建模软件进行建模。
包括井筒、套管、井口、气液分离器等组成部分。
第二步，确定流体性质。
包括油气的密度、粘度、比热等参数。
这些参数可以通过实验或者现有数据来确定。
第三步，确定初始和边界条件。
根据实际情况，设定初始流体压力、温度和流速等条件，并确定边界条件，例如井口流速、压力等。
第四步，进行CFD模拟计算。
将建立的油井模型输入CFD软件中，并设置相应的求解算法和网格划分。
通过求解流体动力学方程以及物质守恒、能量守恒方程，得到流体的流动和相互作用情况。
第五步，分析结果。
根据模拟计算的结果，可以得到井底的流压分布情况，并进行进一步的分析评价，例如比较不同参数对流压的影响、确定最佳开采方案等。
采用CFD模拟计算的方法，可以考虑多相垂直管流中不同相的相互作用、流动规律等因素，获得较为准确的井底流压数值。
然而，这种方法需要一定的计算资源和专业知识，并且需要考虑流体模型和求解算法的选择，因此在实际应用中还需要进一步优化和验证。
总之，基于CFD的模拟计算是一种计算多相垂直管流井底流压的新方法，可以提供更加准确的结果，并在油井的设计和生产管理中具有重要的应用价值。
井筒温度计算方法
常规井井筒温度场井筒内温度分布会影响钻井液性能、钻具应力、井壁稳定等，是钻井过程中需要考虑到重要因素。
常规井井筒中的微元能量平衡方程式为K i[T-(t o-m·l)]dl+(G f+G g)·g·dl-q·dl=-WdT式中,,K i为从油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，W/（m·℃），当k为每平方米油管表面积的传热系数时，K i=kπd，W/（m·℃）；T为油管中油气混合物的温度,℃，t o为井底原始地层温度,℃，m为地温梯度,℃/m，通常m=0.03~0.035℃/m；l为从井底至井中某一深度的垂直距离；q为通过油管的石油析蜡时放出的熔解热,分摊于全井筒,作为内热源,对于含蜡很高的原油,内热源作用不应忽略,W/m，G f、G g分别为产出石油和伴生气通过油管的质量流率,kg/s；(G f+G g)g·dl为油气混合物的举升功,实际上可忽略不计；W=G f G f+G g G g为水当量，W/℃；G f、G g相应为石油和伴生气的比热,J/(kg·℃)。
1.2开式热流体正循环井筒温度场循环的热流体从油管进人井筒流向油井深处与产出原油混合,经油套环形空间返回地面。
开式热流体正循环的能量平衡方程组如下K11，k13分别为油管内外流体间、环形空间流体与地层间的传热系数,W/（m·℃）；W2为循环流体的水当量,W/℃；W为从油管引出流体的水当量,W/℃；T为循环热流体的温度,℃,θ为从油管产出的油气混合物其中包含了循环热流体的温度,℃。
1.3电加热井筒温度场的计算空心杆恒功率电加热的能量平衡方程组为Ki，kl1和kl3分别为产液与地层间、产液与油管管壁间和套管管壁与地层间的传热系数,W/（m·℃）。
2.传热模型求解2.1油管中流体至水泥环外壁的传热由传热系数和热阻定义，井筒内到水泥环外壁的总传热系数为3.计算实例4 现状目前油井的温度监测大部分依然采用红外测温仪、红外热成像仪等单点式温度传感测量仪，具体方法是在暂停油井生产的条件下将温度测量仪下入到油套环空的某一特定深度位置用来检测其温度。
水平井井筒温度场模型及ecd的计算与分析
水平井井筒温度场模型及ecd的计算与分析随着我国石油工业的发展，油井井筒温度场（ECD）越来越受到重视。
在某些特定的石油工程中，ECD往往需要仔细研究和分析，以便对石油开采的结果进行深入的认识，从而准确地获取石油以及改善油井井筒的总体性能和效率。
首先，我们来看水平井ECD，它是指垂直井网索或回火管道受到垂直井筒温度场影响后，产生的温度水平流动效应。
它与垂直井ECD 类似，主要有以下4个方面：1）水平井温度场模型；2）温度场平均系数；3）温度场梯度；4）温度场分析。
首先，关于水平井ECD的模型建立，在深部采油中，水平井的温度场主要由垂直井的温度场驱动。
因此，在建立水平井温度场模型之前，必须确定驱动源，即垂直井的温度场。
在确定了垂直井的温度场后，就可以根据短滞后体系的温度规律，基于理论或实验的方法，建立水平井的温度场模型，并确定水平井温度场的分布状态。
其次，水平井温度场的平均系数，这是用来衡量温度场流动控制力的重要指标，表示温度场流动所产生的影响，几乎相当于温度场的总量控制指标，它可以利用局部热量传导方程来计算。
第三，水平井温度场梯度，它是指温度场中温度变化与位移的关系，可以通过对每一点的温度变化进行测量，来求出每个点的温度梯度，从而计算水平井的温度场梯度。
最后，水平井ECD的分析，由于水平井ECD不仅受深部温度变化的影响，而且受到渗流、热量传递等其他影响因素的影响，所以要比垂直井ECD分析更加复杂。
因此，有关水平井ECD的分析应该从数学模型来理解，并依据模型采用定量的数学分析方法。
综上所述，水平井井筒温度场模型及ECD的计算与分析，即建立水平井ECD的模型，确定ECD的平均系数，计算温度场梯度，以及分析温度场的变化，将是应用于深部采油工程的一个重要研究内容。
通过对深部油井工程中水平井ECD模型的建立、分析和研究，不仅可以有助于深刻理解开采过程中形成的温度及其变化规律，而且可以提出合理的方案，使采油过程更加安全、有效。
井筒中温度场测井响应特征模拟
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第 １ １卷 第 ｔ期
２ Ｏ １ ４年 １月
工 程 炒球 物 学 赧
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Ｖｏ【 ． １１， Ｎｏ ．１
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文章编 号 ： １ ６ ７ ２ —７ ９ ４ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ 一Ｏ ０ ７ １ Ｏ ６
（ １ ． 中 国地 质 大 学 地 球 物 理 与 空 间 信 息 学 院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ；
２ ． 湖北江汉石油仪器仪表股份 有限公司 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ ０ ５ ；
３ ． 中 国石 油 塔 里 木 油 田 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ， 新疆 库尔勒 ｒ ａ ｃ ｔ：Ｂｅ ｉ ｎｇ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｏ ｆ ｄ ｅ ｅ ｐ ｗｅ ｌ ｌ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂｕｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｖｅ ｒ ｙ ｉ ｍｐ ｏｒ ｔ ａ ｎｔ ｉ ｎ ｄ ｙｎ ａ ｍｉ ｃ
18553638_深水井筒两相流温度分布计算方法研究
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考虑环境因素的井筒流动温度场计算
考虑环境因素的井筒流动温度场计算
卢智慧;何雪芹;刘志恒;钟敏
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2016(023)005
【摘要】在气藏开发过程中,井筒流动温度场是生产动态分析和生产优化的重要参数.考虑费用及测试风险等原因,目前该参数的获取仍以计算方法为主,但受地表环境温度变化的影响,计算结果存在较大误差.文中针对温差较大的地区,以恒温层深度为节点,建立了分段地温梯度条件的井筒流动温度场计算公式,消减了地面环境因素对井筒流动温度场计算的影响,计算结果与实测数据吻合程度高,能够较好地指导现场开发工作.
【总页数】3页(P652-654)
【作者】卢智慧;何雪芹;刘志恒;钟敏
【作者单位】中国石化西北油田分公司采油一厂,新疆轮台841600;中国石化西北油田分公司采油一厂,新疆轮台841600;中国石化西北油田分公司采油一厂,新疆轮台841600;中国石化西北油田分公司采油一厂,新疆轮台841600
【正文语种】中文
【中图分类】TE311
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