井下循环温度及其影响因素的数值模拟研究

井下循环温度不但直接影响钻井液的流变性、密度及化学稳定性等,而且与井内压力平衡、循环压耗、套管和钻柱强度设计等有关,因此准确确定钻井作业时井内循环温度的分布和变化规律对钻井循环压耗、井控和安全快速钻进具有极其重要的意义。根据能量守恒原理,针对井筒内热量传递的特点,建立了钻井循环时井内温度的数学模型,并用有限体积法对该模型进行了求解,最后用实测的井筒温度对模型预测结果进行了验证。同时对影响井下循环温度的参数进行了敏感性分析,分析结果表明,钻井液和地层的热物性参数以及钻井液入口温度、循环流量等因素对井内温度分布有较大影响,掌握这些参数值对准确预测井内温度分布至关重要。     

高产井地层特征的热流耦合温度反演新方法

高探1井试油时,井底流体温度随着产量增大而升高,而现有测试资料分析方法无法解释该现象。为此,根据质量和能量守恒方程,考虑高温流体在地层中的渗流规律和在井筒内的流动规律、渗流和流动时的传热,建立了储层和井筒的热流耦合模型,利用该模型分析了温度瞬态数据,反演了高产井地层温度。高探1井的生产压力和温度数据反演结果表明,反演得到的温度曲线与实测温度曲线吻合良好,可以解释井底流体温度随产量升高的现象。研究表明,高产井地层特征温度反演方法能够定量分析地层热力学和渗流参数、确定高产井流体的产出位置,为生产管柱安全评价、现场生产决策、油藏认识和储量计算提供了理论依据。      

地层温度确定的新方法及实际指导意义探讨

在稠油油藏老区块钻调整井过程中,提前停注高压蒸汽井的温度场在一定时间内会继续热传递,从而使储层的温度有所升高.在油气田开发中,尤其是在二次采油和三次采油过程中,在许多情况下都要遇到地下热力学问题.储层温度的确定是制订油气田开发方案的一个重要参数,如何预测储层温度尤为重要.通过分析克拉玛依某热采区块水平井钻井中钻井液与地层的热传导特点,结合传热学的基本原理,提出了一种简易实用的确定地层温度的新方法.实例计算结果表明,利用该新方法计算出的地层温度与实测地层温度较吻合,证明提出的方法可行、可靠.最后分析了储层温度对确定储层保护技术措施的指导作用.     

连续气举井井筒压力温度模拟方法分析

根据连续气举井井筒内的流动特点，以注气点为界将井筒内的压力温度计算分成上下两部分，考虑注入气的影响，结合已有的多相流压力、温度计算方法，给出气举井井筒内的压力温度计算过程和方法。用6口气举井的压力剖面测试资料和3口气举井的温度剖面资料进行验算对比。结果表明，现有的压力计算方法的误差较大．需要进一步研究；而温度计算结果与实际比较接近。     

南堡潜山高温油气藏井下循环温度的数值模拟

南堡潜山油气藏属高温油气藏,井下高温给钻井液、水泥浆、井下工具等带来了一系列的问题,因此,准确确定钻井作业时井内循环温度的分布和变化规律,对钻井和完井工程具有极其重要的意义。文中从能量守恒定律出发,结合传热学和流体力学的基本原理,考虑高温高压对钻井液密度的影响,运用Presmod温度模拟软件,确定了适用南堡潜山高温油气藏的井下循环温度预测方法。该方法可以分析钻井施工参数、流体物性和外界环境对井筒温度的影响,应用实测的井筒温度对模型预测结果进行了验证。结果表明,该方法的井温预测精度能较好地满足油田高温井的设计及施工要求。     

钻井循环过程中井内瞬态温度预测模型

井内温度直接影响钻井液密度和井内压力。随钻井深度的增加,有必要对温度参数进行研究。考虑钻柱内和环空内流体与地层之间的热交换,建立井下循环温度物理模型,再根据能量守恒原理,利用半瞬态传热近似解法,推导出钻井液循环期间,钻柱内和环空内液瞬态温度预测模型。结合实例井参数,利用VB语言编写程序计算知,钻井液最高循环温度约出现在井底上方环空的1/8井深处,且基于该温度模型计算得到的YB井和MS1井井底当量静态密度（ESD）值分别为1.645g/cm3和1.918g/cm3,与现场测得数据吻合良好,说明该温度模型可用于预测井内瞬态温度。     

稠油油井加热过程中井筒温度出现拐点现象浅析

方法：对空心抽油杆注热水,热水洗井工艺进行数模计算,确定井筒流体沿程温度分布。目的：研究稠油油井中存在的井筒温度出现拐点现象,结果：空心抽油杆注热水,常规油管热水洗井工艺中存在井筒温度出现拐点现象,而绝热油管热水洗井工艺中不存在拐点现象,结论：稠油油井中的井筒温度出现拐点现象是流体,地层,管系共同作用的结果,这种现象存在但不绝对,应根据现场实际计算确定。     

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利用由作者提出的井内流动和传热的三维数值模型计算所得的大量数据,文章对影响井内温度的诸多因素进行了较的敏感性分析,研究表明：钻井液和地层等的热物理２参数以及钻井液的入口温度、循环排量等对井内温度有较大影响,因此,准确掌握所钻地区地层和井内钻井液的热物理参数值,考虑温度压力对热物理参数的影响,准确测量钻井的入口温度、排量等参数值,对于井内温度的准确模拟至关重要。     

确定气水界面的新方法

以升深101、肇深8井静态温度、动态温度资料为基础，尝试应用井筒中温度一深度关系曲线进行气井气水界面确定的新方法，为测井、录井确定气井气水界面提供了可靠依据，为气井的储量计算提供了可靠参数；此方法应用到压后井温曲线分析，可以解决气液层的识别问题，验证测井和综合判断解释结果，为压后试油工作制度的确定提供可靠信息。     

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文章在连续介质力学井壁稳定性分析的基础上 ,系统地计算分析了温度扰动对直井井周应力分布和井壁稳定性的影响。结果表明 ,当地层温度低于井筒内流体温度 ,地层受井筒内流体加热作用时 ,随着温差的增大 ,井壁所受井周周向应力和轴向应力也随之增大 ,井壁压性破坏的可能性增大 ;当地层温度高于井筒内流体温度 ,地层受井筒内流体冷却作用时 ,随着温差的增大 ,井壁所受井周周向应力和轴向应力也随之减小 ,周向应力和轴向应力逐渐由压应力变为张应力 ,井壁张性破坏的可能性增大     

井内及井壁瞬态温度的确定

根据能量守恒原理,利用半瞬态传热近似解法,考虑流动压降生热分别导出了钻井液循环期间,钻柱内和环空钻井液温度分布的解析解,以及钻井液停止循环期间井内钻井液温度分布的解析解,然后应用数值差分法求得了近井壁地层的温度分布。利用此方法,可以求得任意时刻井内温度、井壁温度随井深的分布,任意时刻、任意井深处井壁温度的径向分布,任意点温度随时间的变化。     

注水井合理的注入水温度确定方法

在油田注水开发中,注入水温度一般均低于油层温度,这样会降低注水效果,适当提高注入水温度,能够改善注水井井底附近的水驱油条件,提高油田最终采收率。但是如何确定合理的注入水温度,笔者通过分析研究注入水温度与注水井井底温度的关系和油、水粘度、油水粘度比与温度的关系后,提出了一套合理的注入水温度设计方法,并用实例计算介绍了该方法在油田开发中的应用。     

注水井合理地层保持温度和注入水温度的确定

针对多数注水开发油田,由于注入水温度较低,随着注水量的增多,油层温度不断下降,从而造成油水粘度升高,影响水驱油的效果,因此,确定合理的注入水温度显得至关重要.根据实验测得的粘温特性曲线,引用经验公式转换为地下情况的粘温特性曲线,曲线趋于平缓处的温度即为合理的地层保持温度.引用Ramcy的热传导方程,可以得出在不同注入水温度情况下,不同注水量的注水井井底温度与时间的变化关系曲线,由注水井的配注量和地层合理的保持温度可以确定合理的注入水温度.     

深水气井测试初开井温度和压力模型及其在水合物预测中的应用北大核心CSCD

深水气井测试初开井阶段为典型的非稳态变化过程,采用稳态模型计算的温度和压力误差较大,导致水合物预防缺乏准确依据。综合考虑开井过程、海洋与地层环境差异、井身结构、测试管柱尺寸、产量以及气体上升过程中的膨胀做功等因素,建立了深水气井测试初期管柱内温度和压力模型;在此基础上,结合水合物相平衡条件,得到了深水气井从开井到稳定生产阶段的水合物生成区域预测方法。不同开井产量和开井时间对水合物生成区域影响规律分析结果表明,管柱内温度随着开井时间的增加而相应升高并逐渐趋于稳定,而水合物的生成区域会随着开井时间增加而逐渐减小,达到稳定后保持不变;初开井产量对水合物生成区域影响较大,适当提高开井产量有助于降低水合物生成风险。本文建立的预测方法可以为深水气井作业水合物防治方案设计提供依据。     

热渗耦合效应对欠平衡工况井周应力的影响

欠平衡钻井过程中,地层流体向井筒内渗流和近井地带地层温度的改变均会造成近井地带孔隙压力发生变化,此外,井壁岩石温度改变还会产生热应力,这些因素均会造成井壁岩石有效应力发生变化,影响欠平衡施工过程中的井壁稳定性分析和欠压值设计。 近井地带井壁岩石温度和孔隙压力变化是一个耦合变化的过程,文 章结合实例,通过对温度-渗流耦合模型进行求解,得到了近井地带地层温度和孔隙压力在径向上的变化规律,计算出欠平衡工况下考虑地层岩石温度变化和地层流体渗流影响的井周应力。结果表明欠平衡工况下温度和孔隙压力的变化会对井周应力产生较大的影响,在对欠平衡钻井过程中的井壁稳定性分析和欠压值设计时有必要考虑热渗耦合效应的影响。     

考虑热效应影响的深层气井试井评价方法

经对实测深层气井井筒温度资料分析,揭示了气井不同生产状态下井筒内温度变化情况。通过分析压力、温度变化对气体压缩系数、粘度、体积系数等特性参数的影响规律,结合气藏渗流力学和热力学相关理论,建立考虑井筒热效应影响气井试井渗流模型,并通过数值求解得到新型气井试井理论图版,分析井筒热效应对气井试井曲线影响的规律。并应用实际气井资料进行了检测与验证。     

计算油层中液体温度的分析模型

通过切卡柳克导压性和能量的方程建立温度场和压力场的数学函数,推导在渗流存在的条件下单相液体在饱和孔隙层中的温度随时间变化的函数;利用所研究的模型描述井底压力随时间变化时井内温度的变化.为了证明分析模型的成立,将分析模型的结果与数学解进行了对比分析.分析模型建立在单相液体在均质地层中渗流的基础之上.可以利用所研究的模型,解决在井内温度变化条件下确定地层参数的逆问题.     

关于地层温度取值的探讨

地层温度是描述油气藏特征的主要参数之一,直接关系到油气藏类型的确定。测试所获地层温度有时受工程因素的影响,因此按现行“取测点最高温度”原则所取温度值往往与地层实际温度存在不同程度上的差异,剖面上相关性差。经过分析,将实测温度曲线进行分类,提出了“取关井恢复期稳定或最高温度”的方法。两口井实测资料分析表明,采用此方法所得实测温度剖面相关性良好。     

稠油水平井注蒸汽热采时加热深度的确定

通过对垂直井、斜直井井筒温度分布规律的研究，推导出水平井注蒸汽热采时井筒温度分布的理论模型，并进行了解析求解，依据油品性质（包括地层热物性参数），计算出了不同产量、含水量，不同油层条件下的井筒温度分布，从而确定出油井在不同条件下的加热深度。     

多层合采智能井井筒温度场预测模型及应用

智能井多层合采过程中为了优选温度监测设备和确定测点位置,需要准确预测井筒温度剖面。根据智能井多层合采过程中的井筒内流体流动特征,考虑流体经过流量控制阀时,节流效应对井筒内流体流动参数的影响,建立了含流量控制阀的单油管多层合采井筒温度预测模型,并结合生产井的工况进行了数值模拟。模型预测结果表明,井筒温度随产层产出液性质、产液量、产层厚度、产层配比和地层温度梯度的变化呈规律性变化;与各产层单独开采相比,合采时的井筒温度高于各产层单独开采时的平均温度,且合采时的温度梯度最低。为了有效应用多层合采井筒温度场预测模型,基于流量控制阀处温度测量误差最小的原则,提出了温度传感器指标及测点的优选方法;基于井筒温度、温度梯度及流量控制阀处温降变化规律,提出了产层温度异常的解释方法。多层合采智能井井筒温度场预测模型为多层合采智能井温度测量装置的优选和温度变化规律的解释提供了理论依据。