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(yè)
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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(huán)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(huán)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(huán)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(huán)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。
