[发明专利]一种井筒热损失的确定方法

权利要求书

1.一种井筒热损失的确定方法，其特征在于，包括：

S1：读入计算参数；

S2：根据所述参数计算井筒中半径方向环空部分以外各处的热阻值和井筒单元径向热损失上限值；

S3：根据所述上限值设置井筒单元径向热损失初始值；

S4：将所述初始值作为第一当前值；将计算井口位置至其下预订步长位置作为第二当前值；

S5：基于第一当前值、第二当前值和S2中环空部分以外各处的热阻值，计算当前总热阻值；

S6：基于当前总热阻值确定第三当前值；

S7：将S6中的第一当前值更新为第三当前值；将S6中的第二当前值增加预定步长，并将第二当前值更新为该增加预定步长后的值；

S8：循环执行S5～S7，直至S7中更新后的第二当前值大于或等于井筒的深度；

S9：对每次执行S6所得的第三当前值求和，所述求和结果确定为井筒热损失。

2.如权利要求1所述的一种井筒热损失的确定方法，其特征在于，所述S5中计算当前总热阻值，具体包括：

S51：计算第二当前值的地层平均温度、平均压力、饱和蒸汽平均温度；

S52：根据S51的结果计算第二当前值径向不同位置处的温度；

S53：根据S52的结果计算第二当前值环空自然对流传热系数和环空辐射传热系数；

S54：根据所述环空自然对流传热系数和环空辐射传热系数计算环空热对流热阻值；

S55：根据所述环空热对流热阻值和S2中环空部分以外各处的热阻值计算当前总热阻值。

3.如权利要求2所述的一种井筒热损失的确定方法，其特征在于，所述S51中计算第二当前值的地层平均温度、平均压力、饱和蒸汽平均温度，具体如下：

所述地层平均温度的计算公式为：

T_e=(b_k+b_k-1)/2

上式中，b_k表示井口其下k倍步长处的地层温度，单位为摄氏度；b_k-1表示井口其下（k-1）倍步长处的地层温度，单位为摄氏度；b_k的计算公式为：

b_k=(b_k-1+a1×dl)

上式中，b_k-1表示井口其下（k-1）倍步长处的地层温度，单位为摄氏度；a1为地温梯度，单位为摄氏度/米；dl表示预定步长，单位为米；地层温度初始值b₀为地表温度，单位为摄氏度；

所述平均压力的计算计算公式如下：

dpdl=-[ρlHl+ρg(1-H1)]gsinθ+λGv2DA1-[ρlHl+ρg(1-Hl)]vvsgp]]>

上式中，p表示混合物的压力，帕斯卡；z表示轴向流动的距离，米；ρ_l表示液相密度，千克/立方米；ρ_g表示气相密度，千克/立方米；H_l表示持液率，立方米/立方米；g表示重力加速度，米/平方秒；θ表示管道与水平方向的夹角，度；λ表示两相流动的沿程阻力系数，单位为1；G表示混合物的质量流量，千克/秒；v表示混合物的流速，米/秒；v_sg表示气相的折算速度，米/秒；D表示管道直径，米；A表示管道截面积，平方米；

所述饱和蒸汽平均温度的计算方法为：

T_s=195.94P^0.225-17.8

上式中，Ts表示饱和蒸汽平均温度，摄氏度；P表示平均压力，帕斯卡。