一种应用于深海油气井的热传递计算方法技术

本发明专利技术属于深海油气技术领域，具体涉及一种应用于深海油气井的热传递计算方法，所述方法包括以下步骤：分析深海油气井的管道热传递数学模型；获取管道状态，并测量输入管道和套管的相关参数；设置热传递数学模型相关参数的初始条件与边界条件；计算外部对流传热系数；计算内部对流传热系数；总传热系数的计算。克服了现有技术的不足，通过深水油气井的热传递特征改良了外部对流传热计算方法，大幅度提高外部对流传热的计算精度；同时增加了内部对流传热计算方法，提高了在垂直，水平以及倾斜管道内部对流传热的计算精度。道内部对流传热的计算精度。道内部对流传热的计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于深海油气井的热传递计算方法


[0001]本专利技术属于深海油气
，具体涉及一种应用于深海油气井的热传递计算方法。

技术介绍

[0002]油气井的热传递计算是非常重要的。由于深水油气井的温度变化较大，该类油气井的动态温度精准预测是油气井的产量预测，流动保障以及故障预测的关键因素。独立的标准热传递模型在大部分陆上油气井温度计算的应用证明了精度是足够高的，但是在部分深水井的应用中发现其温度计算与实测结果相差超过20％，其主要原因就是没有应用包含校正后的内部对流传热系数与外部对流传热系数的耦合模型，同时没有使用大量的生产数据对热传递模型进行表征与校正。
[0003]传统热传递模型在应用于深水井进行温度曲线计算时，虽然压力与流量计算证明精度足够高，但是温度计算与实际测量结果相差20％以上，无法满足实际应用需求。传统热传递模型存在的主要是问题是外部对流传热系数的计算方法不够精确，同时没有包含内部对流传热系数的有效计算模型，导致温度计算存在很大的误差。
[0004]等效热传递模型在陆上油气井的应用比较成熟，主要是陆上油气井的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于深海油气井的热传递计算方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一、分析深海油气井的管道热传递数学模型；步骤二、获取管道状态，并测量输入管道和套管的相关参数；步骤三、设置热传递数学模型相关参数的初始条件与边界条件；步骤四、计算外部对流传热系数；步骤五、计算内部对流传热系数；步骤六、总传热系数的计算。2.根据权利要求1所述的一种应用于深海油气井的热传递计算方法，其特征在于：步骤四中所述计算外部对流传热系数，具体包括(1)通过在表面温度与出口温度的平均值计算密度ρ＝ρ0(1
‑
β(T
‑
T0))其中，T是温度，是密度，ρ0与T0分别为表面密度与温度，β为可调参数；(2)分别计算海水及空气的粘度A.海水粘度的计算CSAL＝1
‑
1.87
×
10
‑5S
1/2
+2.18
×
10
‑
14
S
5/2
+(T
1/2
‑
0.0135T)
×
HRMPH,HRMPH＝(2.76
×
10
‑7S
‑
3.44
×
10
‑
10
S
3/2
)其中，S＝30000ppm,CSAL0的值时CSAL在S＝60000ppm的条件下；B.空气粘度的计算μ
a
＝1.634322
×
10
‑2+2.616199
×
10
‑5T
‑
6.944444
×
10
‑9T2(3)计算热容c
p
＝a+bT+cT2+dT3+eT4+fT5其中，c
p
为热容，a、b、c、d、e、f均为常数；(4)自由对流计算方法A.对于垂直管道有：其中，Nu
free
是自由对流努塞尔特数，Ra与Pr分别为瑞利与普朗特数；B.对于水平管道为：

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文锋，
申请(专利权)人：海仿上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：