油井井筒中兩種電伴熱系統(tǒng)的溫度計(jì)算資料由優(yōu)質(zhì)電伴熱帶廠家為您提供，歡迎來(lái)電咨詢(xún)有關(guān)油井井筒中兩種電伴熱系統(tǒng)的溫度計(jì)算周邊問(wèn)題，或保溫防凍電伴熱系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)成套咨詢(xún)。

在開(kāi)采過(guò)程中，隨著原油沿井筒上升，溫度逐漸降低。由于電伴熱與油管外壁緊密貼合，傳熱良好。同時(shí)，由于其厚度小，熱阻可以忽略不計(jì)，認(rèn)為油管壁溫度和電伴熱溫度基本相同。長(zhǎng)度為dl的微量元素段能量平衡方程如下:(見(jiàn)下圖)

邊界條件:l= lF，T=TF.

其中w為原油的水當(dāng)量(w/℃)；t是液體生產(chǎn)溫度(℃)；I為井筒長(zhǎng)度(m)；Tw1和Tw2是油管和套管的壁溫(℃)。Ql為電伴熱功率:恒功率電伴熱帶的常數(shù)；根據(jù)功率溫度特性曲線，得到自控溫電伴熱帶(w/m)；Kl1和kl3是原油和管壁之間、管壁和地層之間的傳熱系數(shù)，W/(m & bull)；℃)；Te為原始地層溫度(℃)；Rle是地層熱阻(m & bull℃/W)；LF是井底深度(米)；TF是井底產(chǎn)液溫度(℃)，公式(1)中的每個(gè)系數(shù)都是溫度和壓力的函數(shù)。這決定了求解過(guò)程的迭代性質(zhì)各溫度的數(shù)值計(jì)算公式采用數(shù)值方法得出:(見(jiàn)下圖)

其中I為軸節(jié)點(diǎn)數(shù)

的具體計(jì)算步驟如下:

(1)給每個(gè)溫度賦值；

(2)計(jì)算產(chǎn)出液的水當(dāng)量；

(3)計(jì)算對(duì)流傳熱系數(shù)和環(huán)形等效導(dǎo)熱系數(shù)；

(4)計(jì)算各傳熱系數(shù)；

(5)從下到上依次計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)液溫度；

(6)計(jì)算油管和套管的壁溫；

(7)對(duì)于恒功率電熱跟蹤系統(tǒng)，通過(guò)兩次相鄰迭代計(jì)算的液體生產(chǎn)溫度之差作為迭代精度控制變量

對(duì)于自動(dòng)溫控電伴熱系統(tǒng)，兩次相鄰迭代計(jì)算出的產(chǎn)液溫度之差和管壁溫度之差一起作為迭代精度控制變量如果滿(mǎn)足迭代精度要求，則完成溫度場(chǎng)計(jì)算

空心軸恒功率電伴熱帶能量平衡方程如下:在

中，kl、kl1和kl3分別為生產(chǎn)液與地層之間、生產(chǎn)液與油管壁之間、套管壁與地層之間的傳熱系數(shù)，W/(m & bull；℃)

高于下泵深度，kl的表達(dá)式為:(見(jiàn)下圖)

低于下泵深度，kl為(見(jiàn)下圖)

高于下泵深度，kl1為(見(jiàn)下圖)

油管外壁與地層之間的傳熱系統(tǒng)kl3為D3和d4分別是套管的內(nèi)徑和外徑，m；α；1是采出液與管壁之間的對(duì)流傳熱系數(shù)，W/(m2 & bull)；℃)；λ。t和λc分別為油管和套管的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m & bull)；℃)；λ。e是環(huán)的等效導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m & bull)；℃)；Rle是從套管外壁到地層無(wú)限遠(yuǎn)處的無(wú)界熱導(dǎo)率，℃/w。如果方程組(3)中的ql=0為

則可以得到常規(guī)采油過(guò)程中的溫度場(chǎng)。油井產(chǎn)量越低，隨著原油沿井筒上升，溫度下降越快。對(duì)于高含蠟原油，井內(nèi)產(chǎn)液溫度必須高于原油的析蠟點(diǎn)根據(jù)常規(guī)采油過(guò)程中產(chǎn)出液沿井筒的溫度分布和產(chǎn)出液的較低溫度要求，可以確定合理的伴熱深度。對(duì)于恒功率電伴熱系統(tǒng)，首先根據(jù)井筒的較低控制溫度(析蠟點(diǎn))優(yōu)化伴熱功率，然后分析這種狀態(tài)下的抽汲條件是否能保證油井的正常生產(chǎn)，如果不能，則增加伴熱功率，直至獲得較佳伴熱功率。

為自動(dòng)溫控電伴熱系統(tǒng)，根據(jù)三相用電要求，各相負(fù)荷必須相同，以保證電流平衡根據(jù)豎井電伴熱的特點(diǎn)，要求三段的加熱功率相同。計(jì)算結(jié)果表明，三段長(zhǎng)度自上而下增加，表明電伴熱功率隨著深度的增加而減小，反映了自動(dòng)控溫電伴熱帶的自動(dòng)控溫特性

井電伴熱計(jì)算結(jié)果如下:井深2258米，下泵深1482米，泵徑01044米，沖程310米，5沖程/分鐘；日產(chǎn)油12t，含水率2518%，油氣比17，脫氣原油50℃粘度3430mPa & bulls；井底油溫為原始地層溫度，動(dòng)態(tài)液面深度為800米

(1)井口油溫控制在析蠟點(diǎn)溫度的50℃。以油管外恒功率電加熱伴熱系統(tǒng)為例，產(chǎn)液溫度分布和非熱功率下泵送工況分析結(jié)果如下圖和表所示常規(guī)采油井口油溫2417℃，抽油機(jī)負(fù)荷過(guò)大，無(wú)法正常生產(chǎn)。增加電伴熱的強(qiáng)度降低了懸點(diǎn)的較大載荷和抽油桿柱的轉(zhuǎn)換應(yīng)力，增加了懸點(diǎn)的較小載荷和臨界抽速，進(jìn)一步改善了抽油設(shè)備的工作條件。

(2)不同電伴熱方式的節(jié)能效果分析如下表所示基于油管外恒功率電伴熱系統(tǒng)，各種電伴熱系統(tǒng)達(dá)到相同的井口油溫。

的計(jì)算結(jié)果表明，油管外自動(dòng)溫控可節(jié)電1016%，空心桿效率較高可節(jié)電2615%為了進(jìn)一步提高自動(dòng)溫控電伴熱的節(jié)能效果，關(guān)鍵在于自動(dòng)溫控電伴熱帶的功率和溫度特性曲線能夠滿(mǎn)足一定的要求。

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