热采井井筒环形空间温度场分布研究
高地温矿井巷道围岩调热圈温度分布规律试验研究
高地温矿井巷道围岩调热圈温度分布规律试验研究王亚超;王伟峰;韩力;周建【摘要】矿井热害给井下作业人员健康和安全生产带来威胁.为了掌握高地温矿井巷道围岩调热圈温度分布规律,提出了巷道围岩测温钻孔及感温光缆的布置方式,通过分布式光纤测温系统的工业性试验,得出以下结论:随巷道围岩钻孔的延深,温度增长率不断减小,先上升后趋于平稳;通过加权平均与数据拟合方法,确定了巷道围岩温度和孔深的定量关系,测出1号、2号、3号钻孔的调热半径分别为30.95,30.25,30.75 m,实测巷道围岩调热圈半径最大为33 m;通过巷道围岩调热圈计算软件,验证了预测值与围岩钻孔实测结果基本一致.研究结论对矿井热害科学防治、保障职工身体健康和提高矿井热害防治技术水平具有重大的现实意义.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】5页(P44-48)【关键词】高地温;巷道围岩;调热圈;温度分布【作者】王亚超;王伟峰;韩力;周建【作者单位】西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西西安 710054;西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054;陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西西安 710054;山东新巨龙能源有限责任公司,山东菏泽 274918;山东新巨龙能源有限责任公司,山东菏泽 274918【正文语种】中文【中图分类】TD760 引言随着矿井开采深度的增加，高温、高湿等矿井热害环境给煤矿安全生产及井下工作人员安全健康带来了极大的危害［1-4］。
矿井热害是指井下风流的温度、湿度、风速和焓值达到一定状态后，导致人体散热困难，作业人员感到闷热，劳动生产率下降，进而出现大汗不止、体温升高、头昏、虚脱、呕吐等症状，甚至造成作业人员伤亡［5-7］。
18世纪末，英国学者发现，随矿井开采深度增大，地温逐渐增高。
20世纪前苏联和德国调查研究表明，矿井的作业环境温度超标1℃，作业生产率将会降低6.8%，当矿井作业环境温度超过28℃时，事故发生率将会增加20%［8］。
小井眼超深井井筒温度预测模型及降温方法研究
小井眼超深井井筒温度预测模型及降温方法研究
刘涛;何淼;张亚;陈鑫;阚正玉;王世鸣
【期刊名称】《钻采工艺》
【年(卷),期】2024(47)3
【摘要】顺北区块超深小井眼钻井井底高温问题突出,明确井筒温度场分布规律并探讨高效降温方法对于保障该地区钻井安全具有重要工程意义。
文章基于超深小井眼钻井工艺,综合考虑钻井液黏性耗散、钻柱偏心和旋转及钻头破岩等多种热源项对井筒温度的影响,建立了适用于小井眼超深井的井筒瞬态传热模型,并提出针对性的降温方法,然后采用MWD实测数据及商业软件Drillbench进行对比验证,本模型预测值与随钻数据更为吻合,误差在2%以内;钻柱隔热可降低井底温度33℃,钻井提速、增加排量等其它方法可使井底温度降低3~10℃,采用地面降温法的降温效率呈现显著的边际递减效应,即井越深其降温能力越有限。
针对单一降温方法降温效果不够显著,建议综合多种降温方法有效降低井筒温度。
本研究成果可为小井眼超深井的井筒温度准确预测和降温方法优选提供理论指导。
【总页数】8页(P65-72)
【作者】刘涛;何淼;张亚;陈鑫;阚正玉;王世鸣
【作者单位】长江大学石油工程学院;油气钻采工程湖北省重点实验室•长江大学;荆州嘉华科技有限公司;天津汇铸石油设备科技有限公司;天津市油气与地热完井工具重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.超深井掺稀降黏井筒温度分布模拟研究
2.深水超深井钻井井筒温度剖面预测
3.顺北一区小井眼超深井井筒温度场特征研究与应用
4.超深井井筒温度数值模型与解析模型计算精度对比研究
5.深井超深井注入过程井筒温度场模型研究及应用
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富油煤原位热解地下开采及提质方案研究
富油煤原位热解地下开采及提质方案研究目录1. 摘要与研究背景 (2)1.1 研究目的与意义 (3)1.2 研究现状 (4)1.3 问题的提出 (5)1.4 研究方法和技术路线 (6)2. 富油煤资源特性概述 (7)2.1 富油煤地质勘查资料分析 (8)2.2 富油煤化学成分分析 (9)2.3 富油煤物理性质测定 (10)3. 富油煤原位热解工艺设计与设备选型 (12)3.1 原位热解工艺流程拟定 (12)3.2 热解炉结构设计与关键设备测试 (14)3.3 传热条件和温度场分布分析 (15)4. 富油煤地下开采技术策略 (16)4.1 开采方式选择与确认 (18)4.2 地下开采安全评估体系建设 (19)4.3 开采过程中环境监测与污染控制措施 (20)5. 富油煤提质处理工艺研究 (21)5.1 提质工艺流程设计 (22)5.2 提质效果测评与效率分析 (24)5.3 提质后煤质改善与产品附加值分析 (25)6. 经济效益与环境影响评估 (26)6.1 经济效益分析 (28)6.2 环境成本与影响评估 (28)6.3 项目经济性与环境可持续性综合评估 (29)7. 结论与未来研究方向 (31)7.1 研究的主要成果 (32)7.2 研究不足之处与未来研究方向 (33)7.3 政策建议及前景展望 (34)1. 摘要与研究背景随着全球能源需求持续增长和动力转向清洁能源的趋势加剧，煤炭作为一种占据主导地位的能源资源，其清洁高效利用显得尤为重要。
富油煤作为富含有机质和可转化碳、氢元素的优质煤炭资源，其原位赋存的巨大利益和复杂的采掘技术限制着其大规模开发。
本研究针对富油煤原位热解地下开采及提质方案进行了一系列系统分析和讨论，旨在探索一种可持续、高效、经济的富油煤开发方式，为煤炭资源的清洁利用提供新的思路和方法。
国内外对富油煤资源的开发研究越来越重视，原位热解技术作为一种高效、环保的煤炭提质和开发方式，为富油煤地下开采提供了重要的技术支撑。
热采井注蒸汽过程中水泥环温度预测研究
象 的组 合模 型 ， 以预测 热 采井水 泥环 温度变 化情 况 。
时 间不 宜太 长 或太短 ， 般在 ２ ５ 一 ～ ｄ为宜 。
困
套
● 圈
图 ２
套 管 一 泥 环 一地 层 耦 合 体 剖 面 示 意 图 水
ｌ
本 文 以套 管 一 泥环 一 层 三维 耦 合 体 作 为 研 水 地 究 单元 ， 合热 采井 注蒸 汽的工 艺流程 ， 过传热 学 结 通 理 论 对水泥 环 的温度 进行 理论计 算 ，基 于以下假设 推 导水 泥环 温度 分布 关系式 ： （ ） 管 、 泥环 、 １套 水 地层 各为 均质导 热体 ； （ ） 管居 中没有 偏心 ； ２套 （） ３ 套管 与水泥环 的第 一胶结面和水泥环 与地 层 的第 二胶 结 面都胶结 良好 ， 微间 隙存 在 ： 无 （ ） 隔器封 隔效 果 良好 ， ４封 能够完全 封 隔住隔 热
ｌ（ ／ ） ｎｒ ｒ ２，
＝ｎ３２ ＝ 砸ｒｒ ｌ ／） （
ｃ ＋ ， 赢 赢
（ １ ≤三 ＋ ２ Ｌ≤ ｌ ） （１ ） ４
因此 可 以得到 三层 圆筒 壁 的导热 关 系 ： Ｑ ＝
ｌ ｎ
， ～
ｌ ｎ ｌ ｎ
对公 式 （３ 和 （４ 分 析 可知 ， １ ） １） 在其 他 参数 不 变 的情况下 ７ 随着 Ａ 减小而增 大 ，增 大 １ 环 的递增 幅度 较 小 。 则Ｔ
２ 中国石 油长庆 油 田分公 司 油气工 艺研 究 院 ，西安 ７ ４ ０ ） ． １０ ０
摘
要 ： 据 稠 油 热 采 井 注蒸 汽工 艺 流 程 ， 立 套 管一 泥 环一 层 ＿ 耦 合 模 型 ： 用 传 热 学 理 论 中 的 导热 理论 与 根 建 水 地 一维 应
海上高温油井的井筒温度剖面预测
， 略 忽
隔 水 管 的热 阻 ， 隔 水 管 与 海 水 界 面 的 温 度 分 布 可 由 式 （ ） 式 （ ） 示 ， 时 。 海 水 原 始 温 度 ； 为 则 １和 ２表 此 为 Ｔ
油 管 流 体 的 能 量 平 衡 机 制 见 图 ２ 则 油 管 流 体 的能 量 平 衡 方 ，
下 的井 温 剖 面． 关 键 词 ： 热 ；井筒 温 度 场 ；预 测 ；数 学 模型 ；海 上油 井 传
文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０一ｌ ９ （ ０ ０ ０ —０ ９ ０ １０ ８ １ ２ １ ） ３ ０ ９— ５
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中图 分 类号 ： ２ ＴＥ ４
０ 引 言
高温油 藏在试 采过程 中随高温 流体 的产 出导致 井筒 的温度 剖面 、 力剖面 发生变 化 ， 压 井筒 流体温度 受 井 筒与环境 的热流 量控制 ， 井温剖 面呈现非 线性关 系．海 上油井 的井筒 温度还受 海水 段 的影 响 ， 与地 层段 的传热特性 不同．过高井 温影 响采油工艺 设计及 举升设备 的选 型 ， 电潜泵抗 温指标 等 ； 低 井温 又将导 如 过 致井 筒结蜡堵 塞等 ， 因此开展 海上高 温井生产 过程 的井温剖 面预测研 究十分 必要． 井 温剖 面预测 主要途 径 ： 是 基 于能 量 、 一 动量 和 质 量 守 恒 的压 力 温度 耦 合 数 值模 型ｌ ； 是 基 于 ＿ １ 二
唐 海 雄 ，张俊 斌 ，王 堂青 伟。 ，陈 ，段 永 刚。
（１ ．中海 石 油 （ 国 ） 限 公 司 深 圳分 公 司 ， 东 深 圳 ５ ８ ６ ； ２ 中 有 广 １ ０ ７ ．西 南 石 油 大学 石 油工 程 学 院 ， Ｊ 成 都 四 Ｉ Ｉ ６００ １ ５ ０）
电加热抽油井筒的温度预测及功率确定
２１ 年 ０１
第 ３ 期
比热 ，／ ｋ ℃ ） 仉 为原 油 含 水 率 ；Ｃ Ｊ （ ｇ・ ； 油为 油 的 比 热 ，／ ｋ Ｊ （ ｇ・℃ ） 合为混 合物 的密 度 ， ｇ ｍ。 Ｐ ； ｋ ／ ；水为
水 的密 度 ， ｇ ｍ。ｐ 为油 的密 度 ， ｇ ｍ ｋ ／ ；油 ｋ／ 。 （ ）电加 热 抽 油 杆 加 热 功 率 恒 定 ， 热 温 度 场 ５ 加
要 。
联 立各 节 点方程 ， 到线性 方 程组 ： 得
［ 稿 日期 ］２ １ ６ｌ 收 ： 卜Ｏ 一Ｏ ０
［ 者 简 介 ］ 正 刚 （９ １ ） 男 ， 东 章 丘 人 ， 国 石 化 胜 利 油 田分 公 司 东辛 采 油 厂 经 济 师 ， 作 史 １７一 ， 山 中 主要 从 事 油 田 采 油 工 程 研 究 。
１ ３
第２ ５卷
中 国 石 油 大 学 胜 利 学 院 学 报
卜１ ｎ Ｔ ＋ ５ ， ｂ． 一 ｊ
（ ３ １）
５ 结 束 语
借助有 限元 方法 实 现 了对 抽 油筒 温度 的模拟 并 借 助 工程现 场验 证 其 正 确 性 ， 电加 热参 数 的 选 择 为
提供参 考 。结果 表 明 ： 采用 加 热措施 时 ， 口温 度 未 井 低 于 拐点温 度 ， 响生 产 ； 用 ８ Ｗ 的 电源 功 率 影 选 ５ｋ 后 ， 温保持 在 拐点 温度 以上 ， 足稠油 井 的开采 需 井 满
２１ 年 ９ ０１ 月 第２ ５卷 第 ３期
中 国石 油 大 学 胜 利 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎａ ｆＳｈ ｎ ｌ Ｃｏ ｌ ｇ ｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆＰｅ ｒ ｌｕ ｏ ｒ ｌｏ ｅ ｇ ｉ ｌ ｅ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｔｏ ｅ ｍ ｅ ｙ
海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用.
西南石油大学学报 (自然科学版2012年 6月第 34卷第 3期Journal of Southwest Petroleum University (Science &Technology EditionV ol. 34No. 3Jun. 2012编辑部网址:http ://文章编号:1674– 5086(2012 03– 0105– 06DOI :10. 3863/j.issn. 1674– 5086. 2012.03. 015中图分类号:TE355文献标识码:A海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用 *李伟超, 齐桃, 管虹翔, 于继飞, 隋先富中海油研究总院, 北京东城 100027摘要:海上稠油油田的开发越来越受到人们的重视, 多元热流体吞吐是一项集热采、烟道气驱等采油机理于一体的新型、高效稠油开采技术, 该技术在渤海油田进行了现场试验并取得了成功。
以渤海 M 油田多元热流体吞吐实验井为例, 介绍了海上稠油油田多元热流体吞吐工艺的特点; 研究了热流体吞吐井各传热环节及井筒温度场分布模型, 建立了井筒综合传热系数的计算方法, 并以海上实际热流体吞吐井为例进行了计算。
在此基础上, 模拟了隔热油管导热系数、下入深度、多元热流体组成等工艺参数对热采效果的影响, 并得到了一些有益的结论, 为海上稠油油田规模化热力采油工艺方案优化设计起到指导性作用。
关键词:海上油田; 稠油; 多元热流体; 吞吐; 热采网络出版地址:http :///kcms/detail/51.1718.TE.20120517.1604.015.html李伟超, 齐桃, 管虹翔, 等. 海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用 [J ]. 西南石油大学学报:自然科学版, 2012, 34(3 :105– 110. Li Weichao, Qi Tao, Guan Hongxiang, et al . Research and Application of Wellbore Temperature Field Models for Thermal Recovery Well in Offshore Heavy Oilfield [J ]. Journal of Southwest Petroleum University :Science &Technology Edition , 2012, 34(3 :105– 110.引言在海上油田稠油开采过程中, 由于受到环境条件、作业空间、操作成本等因素的影响, 陆地油田常规热采开发方式和工艺技术 [13]的应用受到很大限制, 其开采难度远远高于陆上稠油油田。
注蒸汽井井筒温度分布简化模型研究
注井井筒温度分布简化模型研究应用科技赵志成(长江大学石油工程学院，湖北荆州434023；油气钻采工程湖北省重点实验室，湖北荆州434023)!’’【}i 薯要】基于能量守恒原理，导出了描述稠油热采井井筒温度分布的数学模型，根据此模型可得到井筒温度分布的解析解。
显示井筒温度分布服从指数函数变化规律。
计算结果表明井筒温度分布曲线的形状取决于热流体注入量，反映了井筒内流动和传热特征。
应用本模型可得到不同粕气注入童条件下的井筒温度分布曲线，计算方法简便快捷，方便工程应用。
法篷词】注粕气井；井筒温度分布；数学模型对于热采井而言，特别是注蒸汽过程中，井筒往往需要承受几百度的高温。
井筒温度分布是热采井建井和开采工程的重要参数，不但是采油工程设计和动态分析必不可少的内容，同时也是固井工程中套管附加载荷计算的重要依据，因此研究井筒内的温度分布十分必要。
井筒温度分布可以通过直接测量或者计算两种方法得到，实践证明，对于目前一些深井、高温井，难以通过温度探测器来进行直接测量，可采用数学分析方法对井筒温度分布进行预测。
文献以传热学和两相流理论为基础，考虑到液相对热物性参数的影响，建立了高气液比气井井筒温度分布的计算模型，可以在没有井口资料的情况下计算出气井并筒内的温度分布，同时分析了气产量、液产量、不同液体以及管径等对井口温度的影响：H as an 和K a bi r 提出了气举井温度分布的半解析解。
上述文献中温度预测模型往往存在可用性问题，由于高度非线性的方程组及其复杂的数值求解方式，限制了其应用。
为了方便工程应用，本文基于能量守恒原理，通过合理的假设和必要的简化，导出了描述注蒸汽井井筒温度分布的常微分方程，模型综合考虑了井身结构、油管拄结陶、不同环空传热介质及地层温度沿井深的变化，可用解析方法求得温度分布，能够直观地反映了注蒸汽井内流体流动规律和传热特征，可为热采井固井工程设计和生产动态分析提供可靠的理论依据和科学的计算方法。
辽河油田套损原因分析与预防措施
3.预防套损的主要措施
通过以上分析总结可知，造成套管损坏的因素是多种多 样的，因此必须针对不同的因素，制定相应的预防措施。
❖针对不同的地质因素采取不同的预防措施
❖针对蒸汽吞吐热采井进行专门的、多方面的工艺设计强化 射孔井段套管强度，优化注汽运行
❖氮气隔热井必须保证连续补氮
❖变化封隔器卡封部位
引言
❖辽河油区的地理面积广阔，地质构造复杂，油藏类型 丰富，是一个以稀油、稠油、高凝油为主要开发对象的 复式油气区。
❖稠油热采和蒸汽吞吐是辽河油田开发最基本的生产措 施。经过30多年的不断开发，不同区域和不同地质、 工程和管理条件下的油（水）井，随着生产时间的不断 延长及开发方案的不断实施和不断调整，特别是实施注 水开发的砂岩油藏井和实施蒸汽吞吐的稠油、超稠油井， 其套管技术状况已逐渐变差，甚至损坏，至使许多井不 能正常生产，注采系统不能正常运行，从而影响了整个 油区的稳产、上产。
❖辽河油区这种地质条件的复杂性，使得导致油水井套管损坏的地质因 素也极为复杂，概括起来，主要有地层(油层)的非均质性、油层倾角、 岩石性质、地层断层活动、地下地震活动、地层水腐蚀等几大因素。 这些客观存在的内在因素一经引发，产生的应力变化是巨大的、不可 抗拒的，这无疑将使油、水井套管受到严重损害，导致成片套管损坏 区的出现及局部小区块套管损坏区的出现，从而严重地干扰开发方案 的实施，威胁油田的稳产、上产，给作业、修井施工增加了极大的困 难。
可分为地质因素和工程因素两大类。对一个具体区块的油、水井来讲， 这两个因素很可能有的是主导因素，有的是次要因素，而更多的则是 二种因素的组合。
2.1地质因素
❖勘探开发实践表明 ，辽河断陷盆地具有断层发育 、断块破碎、沉积类 型多样、储层非均质性强、油品性质多样、油藏类型丰富的特点，包 容了众多的地质现象，凡是陆相沉积盆地的各种岩性、岩相、沉积模 式、构造、生储盖组合、油品种类等在这里基本都有展示。
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的计算与分析孔井井温度场是地球物理学中一个重要的研究问题，往往是用来描述地下温度场的随深度变化情况。
在石油勘探和勘探工程中，水平井井温度场可以提供地下温度场的精确分析，更好地帮助开发者了解地下热能资源有关信息。
本文将介绍水平井井温度场模型及ECD （Energy Conservation and Differential）的计算与分析。
I.平井井筒温度场模型水平井井筒温度场模型是根据地下的热传导机理建立的数学模型，主要用来描述地下温度场的随深度变化情况。
基本模型包括井井温度场相对于一定的深度的温度数据，可以用温度记录器实现，也可以用电阻表实现。
水平井井筒温度场模型具有以下两个特征：（1）惰性性：在模型中，井井温度场变化只受深度影响，受到低温地层的影响较小。
（2）稳定性：由于井井温度场构成一个热平衡系统，因此在热源不变的情况下，水平井井筒温度场模型具有相对稳定的特征。
II. 井井筒温度场ECD计算利用ECD（Energy Conservation and Differential）方法可以快速的计算出地下的温度场变化情况。
按照ECD方法，原始热量方程可以写作：$$frac{{partial T}}{{partial t}}=alphaleft( {frac{{partial^2 T}}{{partial x^2 }}+frac{{partial^2T}}{{partial y^2 }}} right)+q$$其中，$T$为地下温度，$alpha$为热介质的温度差系数，$x$和$y$分别为水平井井温度场的横纵坐标，$q$为热源。
通过求解上述的原始热量方程，就可以计算出地下温度场的随深度变化情况。
III. 井井筒温度场ECD分析ECD（Energy Conservation Differential）分析可以帮助我们更加深入的了解水平井井筒温度场的特征。
ECD分析的主要目的是求解深度温度随时间变化的温度曲线，以及温度差等特征指标。
高温高压钻完井关键技术探讨
169在我国经济快速发展的进程中，油气能源发挥着重要的助推作用和价值。
近几年，我国的油气资源开发的难度在逐渐增加，特别是高温高压钻井难题的出现，使得油气资源的开采效率大大地降低。
在高温高压油气资源的勘探与开发的过程中，安全、井控、工具、工艺、设备等问题或者因素，直接或者间接的影响和制约着高温高压钻完井的效率与效果，只有对这些影响高温高压钻完井的因素或者问题进行更好地解决，才能够增强高温高压钻完井的质量。
基于此，重视对高温高压钻完井关键技术的有效研究与应用是非常有必要的。
通过对当前钻完井现状与问题的分析与掌握，不断推进高温高压钻完井关键技术应用的针对性，促进和提高高温高压钻完井的质量与水平。
1 高温高压井的分类以及分布当前，从全球的范围和角度来分析，高温高压井并没有形成一个统一的分类标准，从现有的分类体系中，高温高压井主要是指井底温度在150摄氏度以上，井底压力在70兆帕以上的井，其主要是以普通橡胶密封性能来进行界定的。
超高温高压井一般是指温度在205摄氏度以上，井底压力在140兆帕以上的井，其主要是以电子元件作业极限作为界定标准[1]。
极高温高压井是井底温度在260摄氏度以上，井底压力在240兆帕以上的井。
极高温高压井的环境最为极限，且在实际的钻井作业中出现的可能性不大。
但是对于热采井和地热井，其井底温度一般会在260摄氏度以上。
近几年，从全世界范围来看，高温高压井的数量在逐渐增加。
我国大港的深层潜山油气田、吉林的长岭气田、大庆的徐深气田、四川的龙岗气田、四川的龙门山气田、塔里木大北气田、海洋的南海莺琼盆地等等，这些区域的油气田都存在着不同程度的高温高压钻井以及完井问题，影响高温高压钻完井的安全性与稳定性，不利于油气田钻完井效率与质量的提高。
2 高温高压钻完井的现状分析目前，高温高压钻完井具有高难度、高风险、较多复杂情况的特征，这些特征和问题，在设计、工艺、装备、工具、安全、井控、非常生产时间以及钻速等方面都有不同程度的体现。
【国家自然科学基金】_井筒温度_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 真空隔热套管 热采井筒 温度 气井 数学模型 数值计算 套管强度 外管 冻结壁 内管 井筒降黏 高含硫 高压 高产 钻井液 酸性气体 酸性气井 过热蒸汽 试验研究 试井分析 计算模型 蒸汽-氮气混合物 腐蚀 胶结强度 结构优化 组分 竖向附加力 空心抽油杆 稠油掺稀 稠油开采 稠油 硫沉积 破坏准则 相平衡 特性 特征面 特厚冲积层 热桥 热损 热力学和动力学 温度场 温度分布 渗流力学 混合蒸汽吞吐 深层稠油 深厚表土 流压 流体流动 注汽参数优化计算 泥饼改性剂 泥饼仿地成凝饼(mta) 泡沫钻井液
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
科研热词 推荐指数 温度 3 重力热管 2 压力 2 非均匀性,损伤,数值模拟 1 酸性气体 1 裂缝 1 破坏过程 1 矿物组成 1 相态 1 相变换热 1 热采井 1 热处理 1 温度场 1 渗透率 1 水泥环 1 水合物 1 气井 1 模型 1 有限元法 1 数值模拟 1 应力场 1 工质 1 岩石 1 天然气 1 垂直管流 1 周向缺失 1 压裂 1 凝析气井 1 传热效果 1 井筒温度分布 1 井筒携液 1 井筒动态 1 井筒加热 1 二氧化碳 1 thm耦合 1
推荐指数 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
49、新疆钻研院]稠油热采井固井完井技术
![49、新疆钻研院]稠油热采井固井完井技术](https://img.taocdn.com/s3/m/91f3dd4be45c3b3567ec8b98.png)
稠油热采井固井完井技术王兆会关志刚陈嘉陵杨树林（新疆石油管理局钻井工艺研究院）【摘要】稠油开发中热采是最有效的手段之一，但在稠油热采时，有大量油层套管因热效应而导致井口抬升和套管屈曲损坏、断裂等，影响了油田生产及安全运行。
本文简要介绍了稠油热采井套损机理及控制技术的研究进展情况，重点介绍了新疆油田目前使用的稠油热采井预应力固井地锚及配套完井技术。
同时，本文提出今后需要进一步深入研究的内容，主要包括温度对套管强度的影响、交变应力对套管损坏的影响及合理的预应力计算方法等。
【关键词】稠油油藏套管损坏损坏机理预应力引言中国重油资源分布广泛，约占总石油资源的25%～30%[1]，而个别油田的资源量所占比例更高，稠油生产在其产量中成为最重要的组成部分。
国内外各油田在稠油开采中，普遍采用热蒸汽吞吐、蒸汽驱技术，即先向井内注入高温高压蒸汽，保温保压一定时间使稠油变稀后再进行开采[2、3、4、5]。
与常规的稀油开采方式相比，油田发现的最主要问题之一是套管的变形、错断和泄漏等。
即使是在已进行较深入研究并采取了一系列措施的今天，仍有部分区块有10%左右的套管发生严重损坏[6]。
而井口上移、井口冒汽更是不计其数。
新疆克拉玛依油田百重7井区，自2000年开发至2002年8月止，共投产757口，已发现油层套管损坏井158口，占总投产井数的20.8%。
损坏形式有丝扣泄漏、缩径、错断或破裂四种。
理论分析均认为[3－7]，热应力是热采井套管损坏的主要原因。
但也有部分人认为，热应力可能不是套管损坏的唯一原因，可能有其他因素在影响套管的损坏。
因此，很有必要对热采井套管损坏机理及控制技术研究情况进行回顾，以便对其进行更深入的研究，为热采生产套管柱设计提供一定的指导。
1 国内外热采井套管损坏机理研究现状国外对热采井套管损坏机理已有较多研究[8－11]，普遍认为套管损坏是因轴向热胀应力过高引起的。
同时，国外还利用全尺寸模拟试验装置，对套管的热密封性等情况进行了详细的模拟试验研究[9]，研究结果证明：（1）API套管短园扣的密封极限为200℃，而API套管长圆扣的密封极限为300℃；（2）在高达300℃的热采井中，金属对金属密封的连接才能提供优质的密封；（3）厚壁、K55钢级加金属对金属密封连接的套管，对高温注蒸汽井是较好的选择。
气举井井筒温度场分布研究
随着 注 气 时 问的增 加 ，气 举 井 井筒 温度 逐 渐 增 加 ，这 是 因为 地层 热 阻受 注 气 时间 影 响 ，注气 时间 越 长 ，地层 热 阻越 大 ，环 空 向地 层 散 热量 越少 ，井 筒 温度 越 高 ，但增 加 幅度 逐渐 减小 。
６ ）注气温 度对井 筒温 度场 的影 响主要集 中在井
ｌ 环 空 中散 热 量 越少 ，使 得 越靠 近 井 口的井段 井 筒 温 Ｖ 附近 ，影 响较 小 ，在 实际 生产 中可 以忽 略不 计 。 度 下 降 幅度越 小 。
３ ５ 井 筒 温 度 场 随 注 气 压 力 的 变 化 ．
（）： ７ ６ ． ２ ６～ ９
［］ 郭 春 秋 ， 颖 川 ． 井 压 力 温 度 预 测 综 合 数 值 模 拟 ［］ ３ 李 气 Ｊ． 石 油 学 报 ，０ １ ２ ３ ：０— Ｏ ． ２ ０ ，２（） １ ０ １４ ［］ 董 长 银 ， 琪 ， 志 芬 ． ． 管 掺 液 稠 油 泵 井 筒 流 体 温 ４ 张 李 等 油 度 分 布 计 算 ［］ 石 油 大 学 学 报 （ Ｊ． 自然 科 学 版 ） ２０ ，６ ，０ ２ ２
３ ７ 井 筒 温 度 场 随 注 气 时 间 的 变 化 ．
石 油 机 械 ，０ ５ ３ （） ８ １． ２０ ，３ ２ ：～ ０ ［］ 高 学 仕 ， 立 新 ， 迪 超 ． ． 热 采井 筒 瞬 态 温 度 场 的 数 ２ 张 潘 等 值 模 拟 分 析 ［］ 石 油 大 学 报 （ 然 科 学 版 ） ２ ０ ， ５ Ｊ． 自 ， ０ １ ２
７ ）地层传 热为 非稳态 传热 ，随着 注气 时 间的增
加 ，地层 热 阻逐 渐增 大 ，使得 井 筒温 度逐 渐增 大 。 ８ ）井 筒 温 度 场 分 布 模 型 是 在 井 筒 中为 油 气 两
热学在天然气与石油勘探开发中的工程应用案例
热学在天然气与石油勘探开发中的工程应用案例热学是物理学中的一个重要分支，研究物质的热现象及其规律。
在天然气与石油勘探开发中，热学的应用可以帮助工程师们更好地理解地下储层的温度分布以及热传导特性，从而优化勘探开发方案，提高资源利用效率。
本文将通过几个实际案例，探讨热学在天然气与石油勘探开发中的工程应用。
案例一：温度场模拟在油藏开发中的应用在油藏开发中，了解地下储层的温度分布对于决策制定和资源利用至关重要。
热学的温度场模拟技术可以帮助工程师们预测地下储层的温度分布，从而指导井筒设计和注采方案的制定。
以某油田为例，工程师们利用热学模拟软件，结合地质资料和温度测井数据，建立了一个三维温度场模型。
通过模拟计算，他们发现油藏底部温度较高，而顶部温度较低，且随着开采时间的延长，温度差异逐渐增大。
基于这一发现，工程师们调整了注采方案，优化了注水井的位置和注水量，使得底部温度得到有效降低，提高了油田的开采效率。
案例二：热传导特性在天然气输送中的应用天然气输送是一个重要的环节，热传导特性的研究可以帮助工程师们设计高效的输气管道，减少能量损失和环境影响。
某天然气工程项目中，工程师们需要设计一条长距离的输气管道，以将天然气从产地输送到消费地。
为了减少能量损失，他们进行了热传导特性的研究。
通过实验和数值模拟，工程师们确定了管道材料的导热系数和传热方式，并结合环境温度和管道直径等因素，计算出了管道的传热损失。
基于这些数据，他们优化了管道的绝热层设计，减少了能量损失，提高了输气效率。
案例三：热采技术在重油开发中的应用重油开发是一项技术难度较大的工作，而热采技术的应用可以帮助工程师们改善油藏流动性，提高采收率。
在某重油开发项目中，工程师们采用了热采技术，通过注入高温热媒体来提高油藏温度，减少油粘度，改善油藏流动性。
为了确定热媒体的注入方案，工程师们进行了热学模拟和实验研究。
他们通过模拟计算，预测了热媒体的温度分布和热传导特性在油藏中的变化。
注汽井氮气隔热效果数学物理模拟研究
收稿日期:2005-05-30基金项目:中国石油天然气股份有限公司科技攻关项目(200513-06-5)作者简介:马春红(1969-),女(汉族),辽宁丹东人,博士研究生,主要从事稠油热采物理模拟和采油工程理论研究。
文章编号:1000-5870(2005)05-0062-05注汽井氮气隔热效果数学物理模拟研究马春红1,吴晓东1,刘慧卿1,刘其成2,郑南方2(1.中国石油大学石油天然气工程学院北京102249; 2.中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010)摘要:为评价注汽井油套环空充填氮气的隔热效果和确定环空注氮气隔热工艺的技术条件,建立了隔热油管、油套环空充氮气隔热井筒传热物理模型和数学模型,通过物理模拟现场不同注汽参数,监测井筒模型不同半径处径向温度场分布,结合井筒传热数值模拟计算,从不同侧面评价现场注蒸汽井油套环空充氮气的隔热效果、影响因素和适用范围。
研究结果表明,在油套环空不发生窜流的前提下,环空注氮气会导致井筒径向总传热系数增加,不利于井筒隔热。
当油套环空发生窜流时,只要保证注氮气压力不低于注汽压力,注汽井油套环空注氮气隔热技术就是有效和值得推广的。
关键词:注汽井;隔热油管;氮气;井筒传热;物理模拟;数值模拟中图分类号:T E 357.4 文献标识码:AMathematical and physical modeling of heat insulation byinjecting nitrogen in steam injection wellsMA Chun -hong 1,WU Xiao -dong 1,LIU H u-i qing 1,LIU Q-i cheng 2,ZH ENG Nan -fang 2(1.Faculty of Petroleum Engineer ing in China Univer sity of Petr oleum ,Beij ing 102249,China ;2.Br anch Comp any of L iaohe Oilf ield ,China N ational Petr oleum Corp oration,Panj in 124010,China)Abstract :In order to evaluate the effect of heat insulat ion and determine the technical conditions of applying nitrog en injec -tion to the casing -tubing annulus of steam injection wells,the physical and mathematical mo dels were set up.T hrough physical simulation of different field steam injectio n data,measurement of the temperature distribution in wellbore of differ -ent radius,combination with numer ical simulation of w ellbore t hermal conduction,heat insulation effect and controlling fac -tors and adapting rang e w er e evaluated from various aspects.T he results show that under the condition of non -communica -tion of casing -tubing annulus,nitrogen injection r esults in the rise of total heat tr ansfer coefficient of t he wellbo re,and makes the heat insulation bad.When the casing -tubing annulus communicates,the technique o f heat insulatio n by inject ing nitro gen to the tubing -casing annulus of steam injection wellbor e is effectual and popular -worthy by ensuring the pr essure of nitro gen injectio n higher than that of steam injection.Key w ords :steam injection w ell;insulated tubing ;nitr ogen;w ellbore t hermal conduction;physical simulation;mathemat-ical simulation稠油开采主要以蒸汽吞吐和蒸汽驱的热采方式为主。
井筒偏心环空对流换热规律研究-中国石油大学毕业设计
Keywords: Eccentric annular；Convection heat transfer；Numerical simulation
中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）
目 录
第1章 前 言 .................................................................................................................................. 1
参考文献 ............................................................................................................................................. 24 附 录 A.............................................................................................................................................. 25
本 科 毕 业 设 计（论文）
题 目：井筒偏心环空对流换热规律研究
学生姓名： 学 号：
专业班级：热能与动力工程 指导教师：
2012 年 6 月 15 日
中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）
摘
要
油田采油管柱设计时为油管、套管同心管，形成同心的油套环空。但施工过程中， 由于钻井井眼、油管变形、套管变形、地层蠕变等原因，导致管柱偏离，结果导致油套 环空为偏心结构。从而导致热量传递过程也受到相应的影响。 本文以水为介质，选用标准 k - 两方程湍流模型，运用 FLUENT 及相关软件对 4 种不同偏心度的 1m 长竖直环空通道，在 Re 范围为 104~105，外壁面绝热，中心圆管与 环空通道中流体逆向流动条件下的强制对流换热特征进行了数值模拟。并探讨了流速、 管径比、偏心度等对对流换热系数的影响。结果表明偏心会使对流换热系数变小，且偏 心度越大，对对流换热系数的影响越大。
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。
理工类毕业论文范例
石油化工大学毕业设计（论文）Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU题目TITLE学院School专业班级Major&Class姓名Name指导教师Supervisor20 年月日论文独创性声明本人所呈交的论文，是在指导教师指导下，独立进行研究和开发工作所取得的成果。
除文中已特别加以注明引用的容外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致。
本声明的法律结果由本人承担。
特此声明。
论文作者（签名）：年月日摘要针对稠油热采过程中注入大量高温蒸汽而造成井筒部分热损失难以控制的问题，从热工角度初步分析了高温蒸汽在井筒部分的传热过程，建立了井筒及周围地层部分的二维、瞬态传热数学模型，根据所求得的温度场以及定量热损失经验公式，探讨了隔热油管视导热系数和蒸汽温度对单位长度井筒热损失的影响。
研究表明：井筒单位长度热损失随着隔热油管视导热系数和蒸汽温度的增加而增加，且隔热油管视导热系数对井筒单位长度热损失的影响更大。
高温高压蒸汽流经井筒段后进入油层段，蒸汽通过射孔进入油层，并与油层进行传质传热，从而形成油层热影响区域。
本文利用有限元分析软件ANSYS，对辽河某热采井建立了井筒、地层和油层部分的二维、非稳态数学模型，并模拟分析了油层和周围地层温度场，在此基础之上探讨了注汽时间对油层热影响区域的影响。
研究表明：油层热影响区域先随着注汽时间的增大而增大，而后基本不变，且注汽时间在3~5天最佳。
关键词：视导热系数；注汽温度；热损失；热影响区域；ANSYSAbstractFor the purpose of reducing the heat loss in the mineshaft during the steam injection process, a two dimension, unsteady state heat transfer model of the mineshaft and surrounding soil was established and then the temperature field was obtained. Base the Heat loss experience formula, the apparent heat conductivity and steam temperature to heat loss per length of the mineshaft influence were discussed. The results shown that the heat loss per length of the mineshaft increased with the apparent heat conductivity and steam temperature increase, furthermore, the apparent heat conductivity affected larger than that of steam temperature.High temperature and high pressure steam flows through the wellbore segment backward, such as the reservoir section, the steam through the perforation into the reservoir, and reservoir mass and heat transfer, and thus the formation of a reservoir heat-affected zone is build. Using the finite element analysis software ANSYS, a thermal recovery wellbore, formation and reservoir part of the two non-steady-state mathematical model of Liaohe was build, and simulation Analysis of the temperature field of the reservoir and surrounding strata was made, and the relationship between the time of steam injection and the reservoir heat-affected zone was discussed. The studies have shown that: at first,reservoir heat-affected regionincreased with the increase of the steam injection time, and then kept install, the time of steam injection in 3 to 5 days was the best.Keywords: Thermalconductivity; Steamtemperature; Heat loss; Heat affected zone;ANSYS目录1 绪论11.1目的意义11.2国外的研究现状21.2.1 井筒热损失的研究21.2.2 油层热影响区域的研究31.3本文的研究容及创新点41.3.1 研究容41.3.2 创新点42 研究方法62.1有限元分析法简介62.2ANSYS简介62.2.1 ANSYS发展过程72.2.2 ANSYS技术特点72.2.3 ANSYS使用环境82.2.4 ANSYS程序功能82.2.5 ANSYS热分析概述92.2.6 ANSYS求解步骤93 井筒热损失113.1问题描述113.2数学模型的建立113.2.1 能量平衡方程113.2.2 连续介质的守恒方程133.2.3 传热过程分析143.2.4 基本假设163.2.5 控制方程163.2.6 边界条件163.3ANSYS模拟163.3.1 建立有限元模型163.3.2 施加载荷计算173.3.3 求解183.3.4 后处理183.4模拟结果与分析183.4.1 隔热油管视导热系数对井筒热损失的影响183.4.2 注汽温度对单位长度井筒热损失的影响204 油层热影响区域224.1问题描述224.2数学模型的建立224.2.1 连续介质的守恒方程234.2.2 多孔介质的守恒方程254.2.3 传热过程分析264.2.4 基本假设274.2.5边界条件274.3ANSYS模拟274.3.1 建立有限元模型274.3.2 施加载荷计算284.3.3 求解294.3.4 后处理294.4模拟结果与分析295 结论32参考文献33辞351 绪论1.1 目的意义稠油在世界石油资源中储量丰富，据统计，其总量约为1000×108吨，中国是世界上稠油资源丰富的国家之一，预测资源量约为198亿吨。
海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用
摘
要 ：海上稠 油油田的开发越 来越受到人 们的重视 ， 多元热流体吞 吐是一项集热采、 烟道气驱等采油机理 于一体的
新型、 高效稠油开采技 术， 该技 术在 渤海油 田进行 了现 场试 验并取得 了成 功。以渤海 Ｍ 油田 多元热流体吞 吐实验井 为例 ， 绍 了海上稠油油 田多元热流体吞吐 工艺的特点 ； 究 了热流体吞吐 井各传 热环 节及 井筒温度场分布模型 ， 介 研 建 立 了井筒综合传热 系数的计算 方法， 并以海上 实际热流体吞吐 井为例进行 了计算。在此基础上 ， 拟 了隔热油管导热 模 系数、 下入深度 、 多元热流体组成等工 艺参数对热采效果的影响， 并得到 了一些有益的结论 ， 为海上稠 油油田规模化热 力采油工艺方案优化设计起到指导性作 用。
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编辑 部 网址 ：ｈｔ Ｎ ｔ ｐ： ｗｗｗ． ｕ ｂｔ ｍ ｓ ｗｐ ｘ ．ｏ
文 章 编 号 ：１７ —５ ８ （０２ ０ —０ ０ —０ ６ ４ ０ ６ ２ １ ）３ １５ ６ 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ５ Ｅ ５
方法 ［ 。 ９ ｌ
收 稿 日期 ：２１— ２ １ ０ ２ ０— ６ 网络出版 时 间 ： ０２ ０— ７ ２ １— ５ １
（） ２ 真空（ 或惰性气体） 一隔热油管外管壁一油
套 管环 空氮气 ； （） 套管 环空 氮气一 套管 壁一 水泥 环 ； ３油
（ ） 泥环 地层 等 。 ４水
关 键 词 ：海 上 油 田 ； 油 ； 稠 多元 热 流 体 ； 吐 ； 采 吞 热
网络 出版地 址 ： ｔ ：ｗ ． ｋ． ｔ ｃ ／ｅａ／１１１ ．Ｅ２ １０ １． ０ ．１．ｍｌ ｈｔ ／ ｗｗｃ ｉ ｅｋ ｍｓ ｔｉ５ ． ８ ．０２ ５７１ ４０５ ｔ ｐ／ ｎ ｎ／ ｄ ｌ ７ Ｔ ６ ｈ 李 伟超 ， 桃 ， 虹翔 ， ． 上稠 油热 采井 井筒 温度 场模 型研究及 应 用［】西南 石油 大学学 报 ：自然科 学版 ， ０２ ３ （） １５ １０ 齐 管 等 海 Ｊ＿ ２ １ ， ４３ ：０ － １ ．
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对地层-水泥环-套管组合系统的温度有着明显的影响作用遥
关键词：注蒸汽采井曰 ANSYS曰 温度场曰 轴向曰 径向
中图分类号：TE355 文献标志码：A
文章编号： 1004-275X （2019） 08-071-02
S tu d y o n t e m p e ra tu re F ie ld D is trib u t io n in A n n u la r S p a c e o f H o t p ro d u c tio n W e lls
变力 学 问 题来 研究 袁 [4-5] 如图 1尧 图 2 所 示 遥 油 管-地层材料如表 1 所示遥
图 1 井筒几何模型
图 2 油管-水泥环组合温度场分布
- 71 -
2019 年 8 月 第 46 卷第 8 期
云南化工 Yunnan Chemical Technology
Aug.2019
Vol.46，No.8
Su Xueru，Ding Yinchuan （Xi’an Petroleum University, Xi’an Shaanxi 710065）
Abstract: in the process of heat production o f heavy oil, it is necessary to produce the problem of temperature field transfer in the wellbore, and to understand the distribution of temperature field is of great value to the oil recovery cycle, oil output, oil output quality and casing damage. Taking the distribution of temperature field in the wellbore in the process of steam injection hot mining as the main research content, using the finite element analysis software ANSYS 16.2, the research model of temperature field distribution in the annular space of wellbore is established. The results show that the thermal conductivity of tubing on formation - cement ring - casing system. It has an obvious influence.
2019 年 8 月 第 46 卷第 8 期
云南化工 Yunnan Chemical Technology
doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2019.08.027
热采井井筒环形空间温度场分布研究
Aug.2019
Vol.46，No.8
苏Байду номын сангаас茹袁 丁银川
(西安石油大学袁 陕西 西安 710065)
地层 2390 2.69 25 0.21 10.3
1.2 边界条件及网格划分 假设注汽过程中固井状况良好袁 套管尧 水泥
本文以注蒸汽井井筒作为研究对象袁 利用大 型通用有限元分析软件 Workbench17.2 对其温度 场分布进行研究袁 定量分析了支温度场在轴向和 径向的分布情况遥
1 有限元分析
1.1 模型建立 本文的研究模型较为简单袁 直接采用 ANSYS
软件建模并划分网格遥 由于所建模型所取的地层 厚度远大于油管-水泥环的厚度袁 所以截图时只 取到油管-水泥环组合遥 由于套管及水泥环径向 尺寸远小于轴向尺寸袁 可把三维空间的热-结构 耦合力学问题简化为热-结构耦合的对称平面应
Key words: steam injection well; ANSYS; temperature field; Axial; Radial
稠油是一种非常规原油袁 占我国石油总资源 的 20%以上袁 其在油层温度下很难流动 袁 [1尧2] 所以 通常采用升高温度的方式对其降黏袁 使其稀释后 再进行开采遥 大部分的研究都是依据注蒸汽采井 来展开遥 注蒸汽采井主要包括注汽尧 焖井尧 采井 三个阶段构成袁 在这三个不同阶段井筒和地层间 均发生复杂的温度交换遥
在稠油注蒸汽热采过程中袁 流体在井筒内部 的传热由以下两部分构成院 一是是在井筒环形复 杂空间的非稳态传热过程曰 二是油管内高温高压 热流体的流动及向井筒空间的传热过程 [3]遥 有限 元分析是一种分析计算复杂结构极为有效的数值 模拟方法袁 根据模拟手段袁 建立合理的模型计算 有利于井筒温度场的分析袁 可给提高采井效率及 质量提供理论根据遥
摘 要：在稠油热采过程中袁 必然产生温度场在井筒内传递问题袁 了解温度场分布等情况对采油周
期尧 出油量尧 出油质量尧 套管损坏具有十分重要的价值遥 以注蒸汽热采井过程中井筒内温度场分布情况
作为主要研究内容袁 利用有限元分析软件 ANSYS16.2 建立了井筒环形空间温度场分布研究模型袁 对井筒
环形空间进行温度场分析袁 分析出了不同油管材料下环形空间温度扩散情况遥 结果显示院 油管导热系数
模型几何尺寸院 油管内径为 49.6 mm袁 外径为
60.3mm袁 环空厚度为 31.9mm袁 N80 套 管内 径 为
350
124.2mm袁 外 径 为 139.7 mm袁 水 泥 环 厚 度 为
300
30.2mm袁 井深取 100mm遥 同时假设在半径 10m 处
的地层温度不受注汽温度影响袁 保持原地层温度遥
250
表 1 材料特性参数
200
材料 密度（/ kg·m-3） 导热系数/(W·m-·1 益-1) 弹性模量/GPa
泊松比 线胀系数/(10-6·益-1)
油管 7850
207 0.30 12.0
套管 7850 43.27 207 0.30 11.7
水泥管 1830 0.81 20 0.15 10.3