气液两相环空圈闭压力预测方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种气液两相环空圈闭压力预测方法及装置，该方法包括：确定气液两相环空内的温度升高值；确定注热作业中气液两相环空内环空液体的体积变化量及油套管变形产生的环空体积变化量；将环空体积变化量与环空液体的体积变化量的差值，确定为注热作业中气液两相环空内环空气体的体积变化量；根据通用气体压缩因子图版，回归拟合计算区域内气体压缩因子计算模型；根据实际气体状态方程，建立气液两相环空圈闭压力升高预测模型；根据温度升高值、环空气体的体积变化量、气体压缩因子计算模型、环空气体的初始压力及初始温度、气液两相环空圈闭压力升高预测模型，预测气液两相环空内的环空压力。本申请可预测气液两相环空内的环空圈闭压力。

【技术实现步骤摘要】
气液两相环空圈闭压力预测方法及装置
本申请涉及
，尤其是涉及一种气液两相环空圈闭压力预测方法及装置。
技术介绍
在稠油开发过程中，目前多采用注蒸汽或多元热流体的方式进行开采。然而，过高的井筒温度容易引起环空圈闭压力的升高，环空圈闭压力的升高则容易导致套管损坏，从而破坏了井筒完整性。环空注气是海上稠油热采过程中重要的作业环节，利用环空注气不仅可以起到井筒保温的作用，还可以用于缓解环空圈闭压力的升高。但是，研究表明，当环空注气的注气量过少时，其对于压力的缓解效果不佳，从而难以达到有效保护井筒完整性的目的；当环空注气的注气量过多时，又容易引起环空注气的浪费。因此，环空注气的注气量应与环空圈闭压力相匹配，可见确定环空圈闭压力对于确定环空注气的注气量具有重要意义。目前，海上稠油热采井环空多为气液两相环空，因此，如何准确确定气液两相环空圈闭压力是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种气液两相环空圈闭压力预测方法及装置，以实现对气液两相环空圈闭压力的预测。为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种气液两相环空圈闭压力预测方法，包括：确定气液两相环空内的温度升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气液两相环空圈闭压力预测方法，其特征在于，包括：确定气液两相环空内的温度升高值；确定注热作业中，气液两相环空内环空液体的体积变化量及油套管变形产生的环空体积变化量；将所述环空体积变化量与所述环空液体的体积变化量的差值，确定为注热作业中气液两相环空内环空气体的体积变化量；根据通用气体压缩因子图版，回归拟合计算区域内气体压缩因子计算模型；根据实际气体状态方程，建立气液两相环空圈闭压力升高预测模型；根据所述温度升高值、所述环空气体的体积变化量、所述气体压缩因子计算模型、环空气体的初始压力及初始温度、所述气液两相环空圈闭压力升高预测模型，预测气液两相环空内的环空压力。

【技术特征摘要】
1.一种气液两相环空圈闭压力预测方法，其特征在于，包括：确定气液两相环空内的温度升高值；确定注热作业中，气液两相环空内环空液体的体积变化量及油套管变形产生的环空体积变化量；将所述环空体积变化量与所述环空液体的体积变化量的差值，确定为注热作业中气液两相环空内环空气体的体积变化量；根据通用气体压缩因子图版，回归拟合计算区域内气体压缩因子计算模型；根据实际气体状态方程，建立气液两相环空圈闭压力升高预测模型；根据所述温度升高值、所述环空气体的体积变化量、所述气体压缩因子计算模型、环空气体的初始压力及初始温度、所述气液两相环空圈闭压力升高预测模型，预测气液两相环空内的环空压力。2.如权利要求1所述的气液两相环空圈闭压力预测方法，其特征在于，所述确定注热作业中，环空液体的体积变化量，包括：根据公式确定气液两相环空内环空液体受热膨胀产生的体积变化量；根据公式ΔV1b＝klVlΔp确定气液两相环空内的环空圈闭压力升高对环空液体的压缩体积；根据公式ΔV1＝ΔV1a-ΔV1b确定注热作业中气液两相环空内环空液体的体积变化量；其中，ΔV1a为气液两相环空内环空液体受热膨胀产生的体积变化量，ΔV1b为气液两相环空内的环空圈闭压力升高对环空液体的压缩体积，ΔV1为注热作业中气液两相环空内环空液体的体积变化量，αl为气液两相环空内环空液体的热膨胀系数，r2i为外层管柱内径，r1o为内层管柱外径，ΔT为气液两相环空内的环空温度升高值，D为气液两相环空内的环空液体液面深度，L为封隔器深度，kl为气液两相环空内环空液体的压缩系数，Vl为气液两相环空内环空液体的体积，Δp为气液两相环空内的环空圈闭压力升高值。3.如权利要求1所述的气液两相环空圈闭压力预测方法，其特征在于，所述确定注热作业中，油套管变形产生的环空体积变化量，包括：根据公式确定内层管柱由于热膨胀产生的径向位移；根据公式确定内层管柱因环空圈闭压力升高而产生的压缩位移；根据公式确定内层管柱因轴向力引起的位移；根据公式ΔV2＝π[r1o2-(r1o+u1+u2+u3)2]L确定注热作业中油套管变形产生的环空体积变化量；其中，u1为内层管柱由于热膨胀产生的径向位移，u2为内层管柱因环空圈闭压力升高而产生的压缩位移，u3为内层管柱因轴向力引起的位移，ΔV2为注热作业中油套管变形产生的环空体积变化量，αc为管柱的热膨胀系数，μ为管柱的泊松比，r1i为内层管柱内径，r1o为内层管柱外径，E为管柱的弹性模量，Δp为气液两相环空内的环空圈闭压力升高值，ΔT为气液两相环空内的环空温度升高值，L为封隔器深度。4.如权利要求1所述的气液两相环空圈闭压力预测方法，其特征在于，所述将所述环空体积变化量与所述环空液体的体积变化量的差值，确定为注热作业中气液两相环空内环空气体的体积变化量，包括：根据公式ΔVg＝ΔV2-ΔV1确定注热作业中气液两相环空内环空气体的体积变化量；其中，ΔVg为注热作业中气液两相环空内环空气体的体积变化量，ΔV1为注热作业中气液两相环空内环空液体的体积变化量，ΔV2为注热作业中油套管变形产生的环空体积变化量。5.如权利要求1所述的气液两相环空圈闭压力预测方法，其特征在于，所述根据通用气体压缩因子图版，回归拟合计算区域内气体压缩因子计算模型，包括：根据通用气体压缩因子图版，回归拟合计算区域内气体压缩因子计算模型公式Z＝f(Tr,pr)，确定不同状态下气体压缩因子；在指定压力范围内，所述气体压缩因子的计算模型包括：其中，Tr为对比温度且pr为对比压力且T为气液两相环空内的环空气体温度，Tc为气液两相环空内的环空气体临界温度，p为气液两相环空内的环空气体压力，pc为气液两相环空内的环空气体临界压力。6.如权利要求1所述的气液两相环空圈闭压力预测方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，王昊，李军，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11