[发明专利]井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法

说明书

本发明提供了一种井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法，该方法包括以下步骤：以实际注汽管网中的管道连接处为作为节点对注汽管网进行分段；获取锅炉出口参数和各段注汽管线的基础参数；以锅炉出口处为起点，采用迭代计算法逐段计算各段注汽管线出口处的温度、压力、蒸汽干度以及热损失，直到最后一根管段，最终获得出一炉一注注汽管网井口的蒸汽干度。该方法能够综合保温层导热系数的差别、垂直管段的影响、表面外表面温度的差异、局部环境温度的差异、局部风速的差异，因此获得的井口蒸汽干度数据与实际情况更接近，对获得较准确的井下的蒸汽干度分布数据具有重要意义。

技术领域

本发明属于石油测井技术领域，具体涉及一种井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法。

背景技术

稠油热采的机理主要是根据原油的黏度随温度的升高而降低的特性，利用注入蒸汽所携带的热量加热稠油和地层，进而降低原油黏度增加其流动性，达到稠油开采的目的，因此注汽质量直接影响了稠油开发效果、最终采收率和经济指标。

注汽质量主要受蒸汽的注入速度、蒸汽干度、注汽量和注入压力的影响，蒸汽质量流量的变化，直接影响着井筒的温度分布、压力分布以及井筒的热损失。当注入流量较大时，蒸汽干度降低会有所减小；当注入流量较小时，温度相对回升，蒸汽干度逐渐降低，且注入流量越小，干度下降越明显，可见小的注入流量不仅会严重影响注入蒸汽的质量，也会因为热损失的增加而造成井筒温度的全面提升。因此在现场工艺确定过程中应尽量避免长时间的小流量注汽。随着井口注入蒸汽干度的增加，相同井深处的热损失不断减小；较低的注入压力可以获得较高的井底蒸汽干度，从而提高井底蒸汽质量。所以在注蒸汽过程中选择较高的蒸汽干度和较低的井口注入压力，可以减少蒸汽单位质量热失，提高注汽效率。在注蒸汽过程中应选用较大的注入速度、较低的井口注入压力和较高的井口蒸汽干度，这样不仅可以降低注汽过程中的热损失，还能缩短注汽过程，提高注热效率。

影响注汽质量的四个影响因素中，除了蒸汽干度参数外，其他参数的调整均是保证一定的注入蒸汽干度，减少注汽过程中管线、井筒内的热损失，提高注入到油层内部的有效热量，因此蒸汽干度是稠油热采过程中用于评价和参考的主要参数，目前蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD注蒸汽井普遍采用高温吸汽剖面测试技术来得到井下的温度、压力、流量，通过流量数据计算得到井下的小层吸汽百分数，通过温度、压力数据计算得到井下的蒸汽干度分布，而计算过程是以井口的温度、压力和蒸汽干度值作为计算起点，进而得到井下的蒸汽干度，而实测数据中井口的温度、压力为已知参数，井口的干度则需要通过锅炉出口处的温度、压力和蒸汽干度值通过管线的热损失情况计算得到，针对一炉一注这种注汽管网结构，目前普遍采用笼统计算的方式，即假设整个注汽管线为同一个结构尺寸、同样的保温层结构、同样的外表面温度、管线水平放置等等诸多理想因素，显然，在面对现场的复杂条件时，这种笼统计算的结果与实际情况会有较大偏差，因此不能获得准确的蒸汽干度数据。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法。

为达到上述目的，本发明提供了一种井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法，该方法包括以下步骤：

以实际注汽管网中的管道连接处为作为节点对注汽管网进行分段；

获取锅炉出口参数和各段注汽管线的基础参数；

以锅炉出口处为起点，采用迭代计算法逐段计算各段注汽管线出口处的温度、压力、蒸汽干度以及热损失，直到最后一根管段，最终获得出一炉一注注汽管网井口的蒸汽干度。

本发明提供的井口温度压力未知一炉一注注汽管网井口蒸汽干度计算法，根据注汽管网中的注汽管线的连接情况，进行分段计算，形成了涉及各段管线的管径尺寸、保温层影响因素、管线外表面温度、管线安装状态(例如垂直状态)等因素的分段方法，获得了一种与现场情况更吻合的井口蒸汽干度计算方法。