[发明专利]一种低渗透油藏井筒温度计算方法

权利要求书

1.一种低渗透油藏井筒温度计算方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，获取钻井作业参数；作业参数包括T_p、T_a、T_f、A_p、A_a、C_p、C_f、v_p、v_a、r_p、r_a，其中，T_p、T_a、T_f分别为钻杆内、环空和地层温度，A_p、A_a为井筒和环空面积，C_p、C_f为钻井液和地层的比热容，v_p、v_a为井筒和环空钻井液流速,r_p、r_a为钻杆半径和井眼半径；ρ为钻井液密度；

步骤2，根据所述步骤1中的钻井作业参数列出井筒温度传热过程的数学模型；井筒温度传热过程包括以下三步，分别为：钻井液从地面进入钻杆流到井底、钻井液经过钻头进入环空和钻井液经过环空到达地面；最后对井筒温度传热过程分别列出数学模型：

钻井液从地面进入钻杆流到井底的数学模型为：

钻井液经过环空到达地面的数学模型为：

其中，

其中，λ_p为井筒中钻井液的导热系数，λ_a为环空中钻井液的导热系数；Z≥0，常数；t为单位时间；π为无理数；

步骤3，对所述步骤2的数学模型进行离散化，即得井筒温度随时间变化的规律。

2.根据权利要求1所述的一种低渗透油藏井筒温度计算方法，其特征在于，所述步骤3的具体实施方法为：

对所述步骤2.2的数学模型进行离散化即得井筒温度随时间变化的规律；

依据公式(4)对式(1)和式(2)进行离散化得：

令X_d(k)＝[T_p,1(k),T_p,2(k),T_p,3(k),…T_p,L(k),T_a,1(k),T_a,2(k),T_a,3(k),…T_a,L(k)]^T

U_d(k)＝[T_p,0(k),T_f,1,1(k),T_f,1,2(k),T_f,1,3(k),…T_f,1,L(k),]^T

可得井底温度为：

T_p,L(k+1)＝A_pX_d(k) (7)

环空出口处温度为：

T_a,L(k+1)＝A_aX_d(k)+B_aU_d(k) (8)

其中：K≥1，常数

A_p＝[0 -a₁ 1+a₁-b₁ b₁ 0 … … 0]_1×2L

A_a＝[b₂ 0 … … … 0 -a₂ 1+a₂-b₂-c₂]_1×2L

B_a＝[0 0 … 0 c₂ 0 … 0]_1×L+2。

当从地层流出的热量等于进入环空的热量，在无穷远处地层温度为：T_f＝a+bz，其中a为地表温度，b为地层温度梯度，井筒温度随时间的变化规律为；