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井下電潛式往復泵舉升系統的井筒溫度場分布研究
2020-05-06 16:51:26力士霸泵業

微元選取示意圖其中:K為傳熱系數,w/(m.IK);F為井筒周圍地層溫度,F=T+m(H-Z),K;T為地面溫度,C;m為地溫梯度,/m;q為單位長度上均攤的熱量,w/m傳熱系數K與井筒內流體流動情況有關,還與井身結構有關對于一般的井身結構,傳熱系數K為其中:a1為井筒內流體的對流換熱系數,w/(m2°IK);at為油管管壁的導熱系數,w/(m°IK);Xe為油套環空內流體的對流換熱系數,w/(m°IK);U為套管管壁的導熱系數,w/(m.IK);Xcc為水泥環的導熱系數,w/(m°K);d1為油管內徑,m;(t為油管外徑,m;d3為套管內徑,m;d4為套管外徑,m;(為水泥環外徑,m;R>為地層熱阻,且風=1〔17 -0.29〕,Xf為地層導熱系數,w/(m°K);a為地層導溫系數,m /s;地層熱阻與時間有關。

根據不同井身結構,可以計算得到傳熱系數,進而求得方程(1)的解,得到各井段的溫度場2井筒內溫度分布分析bookmark3度,w/m3計算結果分析對于井下電潛式往復泵,產液量與泵功率成比例,而電纜產生的熱流密度與電流平方成比例,所以電纜產熱可以作為產出流體的加熱電源。同時,電機也是產出流體的熱源。這對于舉升稠油和含蠟原油十分有利。

單位長度電纜放熱量:其中:ft為單位長度電纜的電阻P/m;I為電流,A泵要將流體舉升到地面,所要做的功為井筒溫度分段示意圖將和代入方程(1)并假定各井段的傳熱系數為常數,方程(1)可得到其解析解:1的數據,畫出油井產量為200m3/d,生產時間分別為1個星期1個月和2個月的井筒溫度變化曲線,如所示其中系列1的生產時間為1個星期,系列2的生產時間為1個月,系列3的生產時間為2個月。從可以得出:在油井產量一定時,隨著生產時間的增加,井筒中各部分的溫度有一定的升高,但溫度隨著生產時間變化而升高的幅度越來越小除此之外,井身結構、水泥環厚度等也會影響井筒溫度場的分布。

4結論根據傳熱學和能量守恒原理,建立了井下電潛式往復泵井筒溫度場分布模型,并分段分析得到了各井段的解析解。


井下電潛式往復泵舉升系統的井筒溫度場分布研究

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