[发明专利]基于空心杆确定井筒温度场分布的方法以及系统

权利要求书

1.一种基于空心杆确定井筒温度场分布的方法，其特征是，所述的方法包括：

获取与空心杆以及井筒相关的数据资料；

根据所述井筒中动液面的高度以及井筒的深度设定步长；

根据所述的步长将所述的井筒以及空心杆分为多个井筒段、空心杆段；

根据所述的数据资料分别确定所述多个井筒段中液体的温度、多个空心杆段中流体的温度；

所述多个空心杆段中流体的温度以及所述的多个井筒段中液体的温度组成井筒温度场分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的数据资料包括地层导热系数、地层平均散热系数、油井生产时间、井筒半径、套管外壁半径、水泥环导热系数、套管导热系数、套管内壁半径、套管外壁半径、环空辐射传热系数、环空自然对流传热系数、油管外壁半径、油管导热系数、油管内壁半径、原油导热系数、液体含水率、水的导热系数、空心杆外壁半径、原油相对密度、空心杆内壁半径、空心杆的导热系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，根据所述的数据资料分别确定所述多个井筒段中液体的温度、多个空心杆段中流体的温度包括：

依次确定每个井筒段、空心杆段的热阻；

根据所述的热阻确定每个井筒段、空心杆段的热阻系数；

根据井口温度、井底温度确定积分常数；

根据所述的积分常数以及所述的热阻系数确定每个井筒段中液体的温度、每个空心杆段中流体的温度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，依次确定每个井筒段、空心杆段的热阻包括：

依次判断每个所述的井筒段、空心杆段是否处于所述动液面与所述井筒对应的井口之间；

当判断为是时，将处于所述动液面与所述井筒对应的井口之间的多个井筒段、空心杆段设为第一类段；

否则，将处于所述动液面与所述井筒对应的井底之间的多个井筒段、空心杆段设为第二类段；

根据所述的数据资料确定所述第一类段的热阻；

根据所述的数据资料确定所述第二类段的热阻。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，根据所述的数据资料确定所述第一类段的热阻包括：

根据所述的地层导热系数、地层平均散热系数、油井生产时间、井筒半径确定地层的热阻；

根据所述的套管外壁半径、水泥环导热系数、井筒半径确定水泥环的热阻；

根据所述的套管导热系数、套管内壁半径、套管外壁半径确定套管壁的热阻；

根据所述的环空辐射传热系数、环空自然对流传热系数、套管内壁半径确定油套环空中的空气与套管之间的热对流热阻；

根据所述的油管外壁半径、油管导热系数、油管内壁半径确定油管内外壁之间的热阻；

根据所述的原油导热系数、液体含水率、水的导热系数、空心杆外壁半径、油管内壁半径确定液体与油管之间的热对流液体热阻；

根据所述的原油相对密度、空心杆内壁半径、空心杆的导热系数确定所述空心杆的内外壁之间的热对流液体热阻；

根据所述的水的导热系数确定热流体与空心杆内之间的热对流热阻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，当所述的井筒段、空心杆段为第一类段时，根据所述的热阻确定每个井筒段、空心杆段的热阻系数包括：

根据所述的液体与油管之间的热对流液体热阻、空心杆的内外壁之间的热对流液体热阻、热流体与空心杆内之间的热对流热阻确定第一热阻系数；

根据所述的地层的热阻、水泥环的热阻、套管壁的热阻、油套环空中的空气与套管之间的热对流热阻、油管内外壁之间的热阻、液体与油管之间的热对流液体热阻确定第二热阻系数；

根据所述的油管内外壁之间的热阻、液体与油管之间的热对流液体热阻确定第三热阻系数；

根据所述的地层的热阻、水泥环的热阻、套管壁的热阻、油套环空中的空气与套管之间的热对流热阻确定第四热阻系数。