气举井井筒温度场分布研究

计算气井井筒温度分布的新方法
毛伟;梁政
【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】1999(021)001
【摘要】气井井筒的温度分布计算对于气井设计及其动态分析具有重要意义,通过对井筒温度分布的预测,可以提高井筒压力预测的精度.在假设井筒中的传热为稳态传热,井筒周围地层中的传热为非稳态传热的条件下,根据能量守恒定律建立了计算气井井筒温度分布的数学模型用取自文献中的数据对所建模型进行验证,结果表明所建模型与实际情况吻合较好,能够满足工程的需要.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】毛伟;梁政
【作者单位】西南石油学院油建系,四川南充637001;西南石油学院油建系,四川南充637001
【正文语种】中文
【中图分类】TE375
【相关文献】
1.气井井筒气液两相环雾流压降计算新方法 [J], 刘通;王世泽;郭新江;潘国华;陈海龙;伍洲
2.高含水气井井筒压力计算新方法探讨 [J], 田卓;苟宏刚;张建华;卢蜀秀;王军霞
3.高气液比气井井筒温度分布计算方法 [J], 薛秀敏;李相方;吴义飞;郭小哲
4.凝析气井井筒温度分布计算 [J], 朱德武;何汉平
5.特殊类型气井凝析气井井筒动态分析新方法 [J], 常志强;孙雷;胥洪俊;曾毅;苟柱银;曾努
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井筒加热法排水采气工艺研究摘要：气井井筒积液问题一直是影响气井产量的不利因素。

加热井筒方法是预防气井积液的一种新方法，对井筒加热，使其温度达到甚至超过地层温度，可以提高井筒的压力，减小底层气体向地面输送的阻力，将水蒸气带出，从而防止井筒积液。

文中引用第一个使用加热井筒工艺的迦太基油田的Pettit组某井为例子，介绍了此种工艺的原理、设备和现场施工基本过程。

使用此工艺后，井筒积液明显减少，大大的增加了气井产量。

通过此次试验证明此种工艺的现场应用价值很高。

关键词：排水采气热力学模型井筒加热一、苏20气井积液情况目前的节流器节流和针阀节流生产工艺导致这两处均易产生大量水生成。

如果气体产量足够高，能够保持临界流速，这些冷凝下来的水就会依靠粘滞阻力被带到地面而不会落入井中。

如果气体不能保持临界流速，液态水就会堵塞井眼限制气体流动，甚至使气井停产。

特别是在生产后期大部分气井产能不足，大量液体蓄留，最终导致不能正常生产。

二、理论性研究1.热力学模型这个数学模型可以用来计算露点、温度和压力梯度，从而预测出液体开始冷凝的深度。

当气流沿着油管向上流动，温度和压力都会下降，越来越多的水就会冷凝成为液态。

如果气体产量足够高，能够保持临界流速，这些冷凝下来的水就会依靠粘滞阻力被带到地面而不会落入井中。

如果气体不能保持临界流速，液态水就会堵塞井眼限制气体流动，甚至使气井停产。

为了防止水冷凝，气体混合物的温度必须在井筒中的任何深度都保持高于露点温度。

一旦这个露点温度已知，就可以用标准的传热模型来计算。

加热器电缆必须满足以上的两个必要条件：①对气体的加热要使温度高于或接近水的露点温度。

②加热时要有一部分气体通过气体和加热电缆传到地层中而损失掉。

2.积液严重井系统模型设计对于已不能正常生产的积液严重井，由于这些井已无生产气流，井筒内已无气流及携带液体，不能产生对流交换热量，建议设计为供电电缆对高效率加热器供电，把加热器下至井底对积液直接加热。

高层建筑楼梯井内烟气温度分布与流动规律模拟研究高层建筑楼梯井内烟气温度分布与流动规律模拟研究摘要：楼梯井内的烟气温度分布与流动规律对于高层建筑火灾的扑救和疏散具有重要的指导意义。

本文通过数值模拟方法，研究了高层建筑楼梯井内的烟气温度分布与流动规律。

结果表明，在火灾发生后的烟气温度分布与流动规律中，空气对流和热传导起到重要作用，楼梯井内底部烟气温度较高，而靠近出口的位置温度较低。

1. 引言高层建筑是现代化城市的重要组成部分，其火灾发生频率较高，火灾对人员的生命安全和财产造成了巨大的威胁。

楼梯井作为高层建筑的主要疏散通道之一，在火灾事故中起到了不可替代的作用。

火灾发生后，楼梯井内的烟气温度分布与流动规律对于灭火和人员疏散的方案制定具有重要的影响。

因此，研究楼梯井内的烟气温度分布与流动规律，对于提高高层建筑火灾扑救和疏散的效果具有重要的意义。

2. 数值模拟方法本研究采用计算流体力学（CFD）方法对高层建筑楼梯井内的烟气温度分布与流动规律进行模拟研究。

首先，根据楼梯井的几何尺寸和建筑材料的物理特性建立了三维数值模型。

然后，基于质量守恒、动量守恒和能量守恒方程，利用有限体积法将控制方程离散化处理，并利用隐式格式求解得到流场的相关参数。

最后，采用Fluent软件对模型进行仿真，并得出楼梯井内烟气温度分布与流动规律的数值结果。

3. 模拟结果及分析通过模拟研究，我们得到了高层建筑楼梯井内的烟气温度分布与流动规律。

在火灾发生后，烟气沿楼梯井自下而上流动，同时向四周扩散。

烟气的上升速度随着高度的增加而逐渐减小。

底部烟气温度较高，且呈现出升高趋势；而靠近出口的位置，烟气温度较低。

另外，在楼梯井内的烟气温度分布中，空气对流和热传导起到了重要作用。

空气对流加速了烟气的扩散和流动，使烟气的温度有所降低。

烟气的热传导使得楼梯井内不同位置的温度分布趋于均匀。

4. 结论与建议通过数值模拟研究，我们得出了高层建筑楼梯井内烟气温度分布与流动规律的结论。

收稿日期:2006-11-09;改回日期:2007-01-19作者简介:张勇(1967 ),男,工程师,现为华东分公司采油厂副总地质师,注采科科长,从事油气田开发及生产管理。

文章编号:1008-2336(2007)02-0059-07CO 2井筒压力温度的分布张 勇,唐人选(中国石油化工股份有限公司华东分公司采油厂,江苏泰州225300)摘 要:根据垂直管流的能量平衡方程,结合Ramy 井筒温度分布计算方法,推导出CO 2在不同的注入速度、注入温度、注入时间等因素下的井筒压力和温度分布。

以苏北工区草8井试注实测数据为例加以验证,验证结果压力误差3.8%,温度误差2.5%。

在此基础上进一步讨论了影响CO 2井底温度的因素,并预测了3口注入井井筒压力温度分布。

关键词:二氧化碳;井筒压力;井筒温度;预测中图分类号:T E357.45 文献标识码:A在苏北工区,目前正在进行题为 草舍油田泰州组油藏CO 2驱提高采收率先导试验!的中石化研究项目,其中CO 2注入井井底的压力和温度是大家关心主要问题之一。

其大小直接决定了油田是否混相,如注入井井底附近均不能混相,那么其它地方更不能混相,因为注入井井底压力要高于油藏的压力。

另外,实测压力温度也很费工费时,本文基于地层热力学计算及CO 2物性数据,编制了相应的预测软件,预测井底压力和温度,实例表明该方法是可行的。

1 注入井压力计算方法根据能量平衡方程,注入井单位管长的压降损失可写为[1]:dPdz= g sin - V d V dz -D V 22(1)式中: g sin 为流体的重力; V d V dZ为加速度损失; D V 22为摩擦损失。

考虑加速度损失主要取决于速度的改变,对于可压缩流体而言主要取决于流体密度的改变,从实际数据分析,CO 2在井筒中的密度变化不是很大,因此该项损失可忽略不计。

为井筒轴线与水平方向的夹角,实际计算可用水平位移与相应的垂深来确定。

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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储气库注采井井筒温度场预测与影响因素分析王建军;曾祥俊;贾善坡;隋晓凤;张赟新;贺海军【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2022(22)18【摘要】随着冬季对天然气需求的持续增加,对储气库的调峰能力提出了严峻的考验,注采井作为连接地面与地下的通道,井筒温度受注采周期的影响发生变化,如何准确地预测井筒内温度变化,对于预测环空压力、保证油管和套管安全、水泥环密封性和储气库运行安全至关重要。

根据流体力学中质量守恒定律、能量守恒定律和动量定理,将气体的压强、温度、密度和流速进行耦合分析,利用显式四阶Runge-Kutta数值求解方法,输出油管内气体不同深度的流动参数,并对影响油管内气体温度的敏感性因素进行分析,得到了储气库注气过程、采气过程、关井阶段温度分布规律。

结果表明:注气过程井底处温度受注气量影响较大,注气时间和注气压力对井底温度影响较小;在采气过程,井口处气体温度随采气量的增加而增大,油管内气体压力由井底到井口逐渐减小,并且随着采气量的增加,减小趋势越明显;在关井初期,油管内气体温度变化速率较大,随着关井时间的持续增加,油管内气体温度逐渐趋于地层温度,并且越接近于井口气体温度变化速率越明显。

【总页数】13页(P7890-7902)【作者】王建军;曾祥俊;贾善坡;隋晓凤;张赟新;贺海军【作者单位】中国石油集团工程材料研究院有限公司/石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室;东北石油大学地球科学学院;东北石油大学非常规油气研究院;东北石油大学土木建筑工程学院;中国石油新疆油田分公司呼图壁储气库作业区;中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院【正文语种】中文【中图分类】TE375【相关文献】1.气藏储气库注采井井筒监测技术现状及发展方向2.陕224储气库注采井注采能力影响因素分析3.相国寺储气库注采井井筒温度压力预测4.相国寺储气库注采井井筒温度压力预测5.文96储气库注采井井筒完整性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

气井分析报告1. 引言本报告是对某气井进行了详细的分析和评估。

通过对气井的数据进行收集和分析，我们可以评估其性能，并提供进一步的建议和改进方案。

2. 气井基本信息•气井名称：XYZ气井•位置：某地•井口海拔高度：1000米•井口温度：50°C•井深：3000米•井底温度：80°C•出口管道直径：10英寸3. 气井生产数据分析通过收集气井的生产数据，我们对其性能进行了分析。

以下是我们得到的结论：•产量分析：XYZ气井的日产量为1000立方米，月产量为30000立方米。

在过去的六个月里，气井的产量稳定，没有明显的下降趋势。

•产量损失分析：通过计算井底流压和井口流压的差值，我们发现由于管道摩阻等因素导致的产量损失很小，可以忽略不计。

•效率分析：井效率是评估气井性能的重要指标之一。

通过计算井效率公式，我们得出XYZ气井的效率为80%。

这表明气井在生产过程中存在一定的能量损失。

4. 气井井筒分析对气井井筒进行分析，我们发现以下问题：•沉积物堵塞：在井筒内发现了沉积物堵塞的情况，这会阻碍天然气的流动，影响气井的产能。

我们建议进行井筒清理，以提高气井的生产能力。

•井口温度过高：根据测量数据，我们发现井口温度较高，可能是由于井筒内存在工作流体过载或冷却系统故障所致。

这可能会导致气井设备的损坏和生产能力的下降。

我们建议进行相关设备的检修和维护。

5. 改进方案基于以上的分析结果，我们提出以下改进方案：•井筒清理：对井筒进行定期的清理，以保持井内无堵塞物，提高气井的生产能力。

•设备维护：对气井设备进行定期维护和检修，以确保设备正常运行，降低故障率，提高生产效率。

•冷却系统改进：改进井筒冷却系统，以降低井口温度，避免设备过热造成的问题。

•生产计划调整：根据气井的实际情况，适当调整生产计划，提高生产效率，并避免过度开采导致气井产能下降。

6. 结论通过对XYZ气井的分析，我们发现存在一些问题，如井筒堵塞和井口温度过高。

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。

高温高压深井产出时井筒温度场分析郑杰;张雅荣;李洁月;窦益华【摘要】井筒温度变化导致套管环空温度变化、压力变化,导致套管外束缚空间的液体受热膨胀而导致的压力升高.因此,根据井身结构及储层特点,运用质量、动量、能量守恒原理及热力学第一定律,根据井筒流体纵向传热和井筒对地层传热特点,分别建立方程并给出边界条件,采用递推法循环迭代,得到井筒及套管与井眼环空和围岩的温度场.通过研究得到:随着产液量的下降,产液温度、A环空、B环空、C环空温度都逐渐降低,且产出液温度下降最快;环空温度与地温梯度成线性关系,且随地温梯度的增加而升高;随地温梯度的增加,A环空温度升高的最快,C环空温度升高的相对较慢.当产量大于一定值时,大排量增产对井筒温度场影响较小.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】7页(P17-23)【关键词】温度场;井筒;高温高压;环空【作者】郑杰;张雅荣;李洁月;窦益华【作者单位】西安石油大学机械工程学院,陕西西安 710065;西安交通大学数学与统计学院,陕西西安 710049;西安石油大学机械工程学院,陕西西安 710065;西安石油大学机械工程学院,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TE319在油井产出过程中，高温地层流体在地层压力下，通过油管流至井口，由于油管内地层流体的温度大于油管周围环境温度，因此，在流动过程中会向周围传热，扰乱井筒温度场稳态，引起套管环空温度上升及套管环空带压现象。

环空内压力随温差的加大而急剧的增加,将严重威胁油气井管柱的安全服役和井筒的完整性。

早在2002年，Marlin油田高温高压井开发过程中，人们就注意到了气井生产时热效应导致的外层环空压力升高现象，并在分析的基础上采取了必要的强化防范措施[1，2]。

Oudeman P等[3]建立了高温高压油气井中流体热膨胀引起的环空压力计算模型，进行了实验验证，发现温度较低时预测得到的环空带压比较准确，而当温度较高时预测的压力过高。

深水钻探井筒温度场的计算与分析
1深水钻探井筒温度场的基本概念
温度场是指一个区域内物理参量（如温度，气压等）的变化情况，可以将其中某一参量置于某一固定坐标系中，根据坐标的不同而得出的某种数量的分布情况，即温度场。

深水钻探井筒温度场指的是在深水钻探井筒当中，从井底层到表面的不同深度所测量的温度变化的空间参数分布情况，它可以用来了解深水钻探井筒内部的岩石结构，以及深层岩石间的热量传输情况等。

2深水钻探井筒温度场的计算方法
深水钻探井筒温度场计算主要是采用解析法或者数值计算机模拟法。

解析法是通过对深水钻探井筒形成的数学模型进行解析，将岩石层间的复杂热传输情况简化为易于解决的数学算式，用以求解深水钻探井筒的温度场分布情况。

而数值计算机模拟法则是用计算机通过仿真的方式，对岩石层间复杂的热传输方式进行较为精确的细节模拟，来模拟出深水钻探井筒的温度场分布情况。

3深水钻探井筒温度场的分析应用
深水钻探井筒温度场的分析应用可以用来探测深层岩石间的原始熔融温度、深层热水存在情况以及热水起源及流动情况等，以此来确定可利用的有利热水层及特定温度对采矿的影响等，它们可以提供必要的数据依据，有助于深水钻探采矿开发工作的顺利进行。

另外，还可以用深水钻探井筒温度场分析应用来评价现有深水钻探井筒能量开
发项目的可行性，以及针对潜在或可能出现的异常情况提前作出准备。

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深水钻井井筒内温度、压力分布研究
作者：刘晓兰
来源：《中国科技博览》2013年第06期
[摘要]中国的深水海域油气资源仍处在勘探开发的初期。

为保持海洋油气资源的持续开发能力，海洋石油勘探开发开始向深水区域转移。

在深水油气钻探过程中，研究深水钻井井筒内温度、压力场的分布对石油钻采具有重要的现实意义，通过研究，得到了适用于中国南海的海水温度场和深水钻井井筒环空在循环及停止循环期间温度场、压力场的计算方法，给出了不同条件下环空温度场、压力场的计算结果。

[关键词]深水，温度场，压力分布，环空
中图分类号：TE271 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2013）06-0020-01。