重力热管稠油井井筒节能技术.doc

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1、本科毕业设计（论文）题目：重力热管稠油井井筒节能技术摘要在稠油开采中，为了减小传热损失，提高井口原油温度，可以采用重力热管井筒节能技术。这项技术充分利用井底产液的热能，通过热管的热量储蓄和传导作用，将井筒下部的部分热能传递给井筒上部管段的流体。本文基于重力热管工作原理，结合井筒传热模型及耦合热管传热理论建立井筒温度、压力计算模型，利用四阶Runge-Kutta法和B-B算法得到井筒流体的温度和压力分布，并编制了计算程序。计算结果表明，采用热管可以使井口流体温度提高接近3℃，当改变热管及井筒参数时，提高的温度会更多。关键词：重力热管；井筒传热模型

2、；温度分布；压力分布；四阶Runge-Kutta方法；B-B算法ABSTRACTInheavyoilrecovery,inordertoreducetheheatlossandimprovethetemperatureofwellboreoil,wecanusetheenergy-savingtechnologiesofgravityheatpipe.Thistechnologymakesfulluseoftheheatenergyofwellbottomliquid.Transferpartofthewellbottomenergytothe

3、fluidofthewellboreupperpipesectionbythesavingsandconductionoftheheatpipe.Thisarticleisbasedonthetheorythatthegravityheatpipeworks,establishthewellboretemperatureandpressuredistributioncalculationmodelbycombingwithboreholeheattransfermodelandcoupledheatpipeheattransfertheory.

4、getthetemperatureandpressuredistributionoftheboreholefluidbythefourth-orderRunge-KuttamethodandB-Balgorithm,andmakeprogram.calculationresultsshowthattheheatpipeallowsthewellheadfluidtemperaturehasincreasedbycloseto3degrees.Whenchangingtheparametersoftheheatpipeandthewellbore

5、,thetemperaturewillbeimprovedmore.Keywords:Gravityheatpipe;Wellboreheattransfermodel;Temperaturedistribution;Pressuredistribution;thefourth-orderRunge-Kuttamethod;B-Balgorithm目录第1章前言11.1国发展现状11.2存在的问题11.3热管井筒降粘原理21.4论文主要容2第2章热管换热器32.1热管的发展及现状32.2热管的工作原理32.3热管的特性42.4热管的传热极限42

6、.5重力热管42.6重力热管的传热简析52.7各段平均换热系数52.8热管改善井筒流体温度分布原理5第3章热管井筒降粘技术83.1井筒物理模型83.2井筒温度场计算83.3井筒压力场计算123.4物性参数和流动参数的计算183.5数值求解19第4章计算实例及分析204.1油井生产的基础数据204.2有热管和无热管时流体温度204.3井筒流体压力场214.4不同产量下井筒产液温度214.5不同热管径产液温度224.6不同热管长度下产液温度224.7井底温度不同时产液温度234.8不同热管下入深度时产液温度234.9工质在不同定性温度下产液温度24

7、4.10原油物性的影响244.11产量为25t/d时，有无热管条件井筒产液温度254.12安全长度比254.13优化充液率254.14热管的传热极限26第5章结论27致28参考文献29附录30第1章前言1.1国发展现状稠油油藏以其储集层中饱含高粘度重质原油或天然沥青而区别于一般油藏。重质原油由于粘度高，在油层中流动性能差，因此高质原油的高效率的开采比较困难。从20世纪初热力采油已逐渐成为开采这类原油的有效方法[1]。稠油分布围广，由于蕴藏有巨大的稠油资源量而被世界各产油国所重视，随着热力开采技术的发展，开采规模在逐步扩大，产量在不断增长，稠油热

8、采在石油工业中已经占有重要的位置。在这类油田开发过程中，我国大多采用蒸汽驱、蒸汽吞吐等热采工艺和化学驱的方法使得更多的原油流向井底，但在井筒举升的过程