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    一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)技術(shù)方案

    技術(shù)編號(hào):43963401 閱讀:11 留言:0更新日期:2025-01-07 21:48
    本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)屬于油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域,并公開(kāi)了一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì),包括:構(gòu)建近井地帶地層的物理地層模型;基于所述物理地層模型,結(jié)合能量守恒定律構(gòu)建地層中熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)物理方程;計(jì)算油相在所述物理地層模型中的油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù);計(jì)算原位電加熱在所述物理地層模型中產(chǎn)生的內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù);將所述油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù)和所述內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)代入所述數(shù)學(xué)物理方程中,并通過(guò)積分求解獲取地層的溫度分布數(shù)據(jù)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)所述技術(shù)方案能夠提高溫度分布計(jì)算的精度和可靠性。

    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

    本專(zhuān)利技術(shù)屬于油氣田開(kāi)發(fā),特別是涉及一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)


    技術(shù)介紹

    1、儲(chǔ)層原位電加熱是將加熱器放置于井下,儀器激發(fā)的電流通入地層,使得地層巖石吸收能量而升溫。通常富有機(jī)質(zhì)但成熟度低是被加熱地層的特點(diǎn),有機(jī)質(zhì)在吸收能量而升溫的過(guò)程中,其發(fā)生熱解反應(yīng),生成易開(kāi)采的油和氣。當(dāng)前對(duì)于原位電加熱的研究中,并沒(méi)有考慮到粘滯性表皮對(duì)于溫度分布的影響。


    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

    1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì),以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

    2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,包括:

    3、構(gòu)建近井地帶地層的物理地層模型;

    4、基于所述物理地層模型,結(jié)合能量守恒定律構(gòu)建地層中熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)物理方程;

    5、計(jì)算油相在所述物理地層模型中的油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù);

    6、計(jì)算原位電加熱在所述物理地層模型中產(chǎn)生的內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù);

    7、將所述油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù)和所述內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)代入所述數(shù)學(xué)物理方程中,并通過(guò)積分求解獲取地層的溫度分布數(shù)據(jù)。

    8、可選的,構(gòu)建近井地帶地層的物理地層模型,具體包括:

    9、確定模型構(gòu)建參數(shù),所述模型構(gòu)建參數(shù)包括近井地帶地層的幾何尺寸、邊界條件和地層材料物理性質(zhì);

    10、基于確定的模型構(gòu)建參數(shù)構(gòu)建所述物理地層模型。

    11、可選的,基于所述物理地層模型,結(jié)合能量守恒定律構(gòu)建地層中熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)物理方程,具體計(jì)算公式為:

    12、

    13、式中,ρ表示地層巖石密度,c表示地層巖石比熱容,t表示地層被加熱時(shí)間t后的溫度,ρo表示油密度,co表示油比熱容,表示油相速度,k表示熱導(dǎo)率,q表示地層的內(nèi)熱源強(qiáng)度,物理意義為單位體積內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)所吸收的熱量。

    14、可選的,計(jì)算油相在所述物理地層模型中的油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù),具體包括:

    15、

    16、式中,表示油相速度,p(r)表示徑向上的壓力分布,pw表示井筒處的壓力,uo表示達(dá)西流速。

    17、可選的,計(jì)算原位電加熱在所述物理地層模型中產(chǎn)生的內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù),具體包括:

    18、確定所述物理地層模型中在徑向上、橫截面上和縱截面上的電導(dǎo)率分布數(shù)據(jù)及電勢(shì)分布數(shù)據(jù);

    19、基于所述電導(dǎo)率分布數(shù)據(jù)及所述電勢(shì)分布數(shù)據(jù)計(jì)算物理地層模型中在徑向上、橫截面上和縱截面上產(chǎn)生的能量分布數(shù)據(jù);

    20、對(duì)計(jì)算的能量分布數(shù)據(jù)進(jìn)行面積分和體積分,得到物理地層模型中在空間中的內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)。

    21、一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算系統(tǒng),包括:

    22、模型構(gòu)建模塊,用于構(gòu)建近井地帶地層的物理地層模型;基于所述物理地層模型,結(jié)合能量守恒定律構(gòu)建地層中熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)物理方程;

    23、參數(shù)計(jì)算模塊,用于計(jì)算油相在所述物理地層模型中的油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù);計(jì)算原位電加熱在所述物理地層模型中產(chǎn)生的內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù);

    24、溫度分布計(jì)算模塊,用于將所述油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù)和所述內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)代入所述數(shù)學(xué)物理方程中,并通過(guò)積分求解獲取地層的溫度分布數(shù)據(jù)。

    25、一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器及處理器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序,所述處理器運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序以使所述電子設(shè)備執(zhí)行所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法。

    26、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法。

    27、本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)效果為:

    28、本專(zhuān)利技術(shù)提供的溫度分布計(jì)算方法在原位電加熱過(guò)程中,考慮地層的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象,使得溫度分布的計(jì)算更加全面和準(zhǔn)確,能夠更真實(shí)地反映地層中的熱傳遞過(guò)程,并以能量守恒定律為基礎(chǔ),建立了對(duì)流—熱傳導(dǎo)方程,本專(zhuān)利技術(shù)嚴(yán)格遵循物理學(xué)原理,確保了計(jì)算結(jié)果的合理性和科學(xué)性,同時(shí)結(jié)合粘滯性表皮(visco-skin)對(duì)溫度分布的影響,推導(dǎo)公式計(jì)算溫度分布和變化,提高了溫度分布計(jì)算的精度和可靠性,還為能源開(kāi)發(fā)和地質(zhì)勘探提供了重要參考和支持。

    本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

    1.一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,包括:

    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,構(gòu)建近井地帶地層的物理地層模型,具體包括:

    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,基于所述物理地層模型,結(jié)合能量守恒定律構(gòu)建地層中熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)物理方程,具體計(jì)算公式為:

    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,計(jì)算油相在所述物理地層模型中的油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù),具體包括:

    5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,計(jì)算原位電加熱在所述物理地層模型中產(chǎn)生的內(nèi)熱源強(qiáng)度分布數(shù)據(jù),具體包括:

    6.一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算系統(tǒng),其特征在于,包括:

    7.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括存儲(chǔ)器及處理器,所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序,所述處理器運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序以使所述電子設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法。

    8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其特征在于,其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法。

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    【技術(shù)特征摘要】

    1.一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,包括:

    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,構(gòu)建近井地帶地層的物理地層模型,具體包括:

    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,基于所述物理地層模型,結(jié)合能量守恒定律構(gòu)建地層中熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)物理方程,具體計(jì)算公式為:

    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原位電加熱的溫度分布計(jì)算方法,其特征在于,計(jì)算油相在所述物理地層模型中的油相流動(dòng)速度數(shù)據(jù),具體包括:

    5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)層原...

    【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:賈將邱金滿(mǎn)萬(wàn)天豪程超趙軍巫振觀
    申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人:西南石油大學(xué)
    類(lèi)型:發(fā)明
    國(guó)別省市:

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