预测地热井筒中结垢位置的数学模型的构建方法技术

本发明专利技术公开了预测地热井筒中结垢位置的数学模型的构建方法,步骤为：(1)测量地热井中井口处的地热流体的流量、温度、压力以及流体特性；(2)计算地热流体中的气体压缩系数；(3)计算地热流体中修正后的液相密度和气相密度；(4)确定在计算出地热流体所处的深度内所处的流型；(5)确定一次增压井深位置处的雷诺数和相对粗糙度；(6)计算地热流体与井筒之间的摩擦力；(7)计算地热流体在井筒中的闪蒸深度；(8)计算地热流体预测结垢位置的相对误差。本发明专利技术所述的一种预测地热流体在井筒中的结垢位置的数学模型的构建方法，模型简捷，不用复杂的数学推导，能够更快的预测地热流体在井筒中的闪蒸位置，适合工业化应用。适合工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
预测地热井筒中结垢位置的数学模型的构建方法


[0001]本专利技术涉及数学模型涉及地热流体在井筒中的结垢阻垢，具体地说，涉及一种预测地热流体在井筒中的结垢位置的数学模型的构建方法。

技术介绍

[0002]地热能的储藏十分丰富，是重要的新能源之一(蔡义汉.地热直接利用[M].天津:天津大学出版社,2014.)。地热能可用于发电、供暖、水产养殖以及化学工业等领域(Ingvar B,Fridleifsson.Geothermal energy for the benefit of the people(地热能造福人民).Renewable&Sustainable Energy Reviews(可再生和可持续能源评论),2001,5(3):299
‑
312.)。我国的地热系统主要分为以羊八井为代表的高温花岗岩储层、咸阳为代表的中低温砂岩储层和雄县为代表的中低温碳酸盐储层(陈俊光.羊八井地热双工质发电管理系统的设计与研究[D].成都：电子科技大学，2021.)。但是在开发利用地热能的同时也遇到了各种各样的问题，其中地热流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.预测地热井筒中结垢位置的数学模型的构建方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、测量地热井中井口处的地热流体的流量、温度、压力以及流体特性；所述的流体特性包括井口处的地热流体的气体溶解度、标准临界压力、临界温度以及黏度，其中：气体溶解度：R
s
＝20.481；标准临界压力：p
pe
＝22.055kPa；临界温度：T
pe
＝374.15；黏度：μ＝1.0
×
10
‑3Pa
·
s；步骤二、通过计算得到地热流体中的气体压缩系数，具体过程如下：步骤201，根据井口处的地热流体的压力值设定井深范围内的压力梯度的初始值，然后计算得到一次增压压力值p1，与一次增压压力值对应的距离井口一定距离的位置记为一次增压井深位置；式中p0为井口处的压力值，Δp为假设的压力梯度的初始值；步骤202，利用对比温度和对比压力矫正井口处的地热流体的温度和压力的测量值，计算得到井口处地热流体的无量纲温度T
r
和无量纲压降p
r
；无量纲温度：无量纲压降：式中：为井口处的地热流体温度测量值，T
pe
为地热流体的临界温度，为井口处地热流体压降测量值，p
pe
为地热流体的临界压力；步骤203，根据井口处地热流体的无量纲温度T
r
和无量纲压降p
r
，在无量纲气体压缩系数图中查找得到井口处的地热流体中的气体压缩系数Z；步骤三、修正井口处的地热流体中的液体体积流量和气体体积流量；然后利用根据经验参数修正地热流体的液体质量流量和气体质量流量；最后再计算地热流体中修正后的液相密度和气相密度，具体公式如下:地热流体在井口处根据经验参数修正后的液体体积流量为：q
L
＝6.49
×
10
‑5q0其中，q
L
为地热流体在井口处根据经验参数修正后的液体体积流量，q0为地热流体井口处的实际体积流量；地热流体在井口处根据经验参数修正后的气体质量流量为：其中，q
g
为根据经验参数修正后的井口处地热流体中气体体积流量；R是气体溶解度，z
为井口处的地热流体中的气体压缩系数；q
t
＝q
L
+q
g
式中：q
t
为根据经验参数修正后的地热流体在井口处的地热流体总的体积流量；修正后的井口处的地热流体中的液相质量流量w
L
为：w
L
＝q0(4.05
×
10
‑8γ0+8.85
×
10
‑7γ
g
R
s
)其中：γ0为地热流体中水对油的流体比重，γ
g
为地热流体中的气含率；修正后的井口处的地热流体中的气体质量流量w
g
和地热流体中总的液体质量流量w
t
为：w
g
＝8.85
×
10
‑7q0γ
g
(R
‑
R
s
)w
t
＝w
L
+w
g
修正后的井口处的地热流...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明言，李帅，马永丽，曹佰旭，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：