第1章 绪论 1
1.1 问题引出 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 井筒温度模型研究现状 1
1.2.2 单相流井筒压力模型研究现状 3
1.2.3 两相流井筒压力模型研究现状 4
参考文献 7
第2章 传热学和热力学相关参数 10
2.1 固体热物理性质 10
2.1.1 岩石比热 10
2.1.2 固体导热系数 10
2.1.3 热扩散系数 11
2.2 流体热物理性质 11
2.2.1 流体比热 11
2.2.2 流体导热系数 14
2.2.3 焦耳－汤姆逊系数 15
2.3 固体、流体相互作用热物理性质 16
2.3.1 对流换热系数 16
2.3.2 辐射传热系数 18
参考文献 19
第3章 井筒瞬态温度模型研究 20
3.1 热传导基本方程 20
3.1.1 直角坐标系导热微分方程 20
3.1.2 柱坐标系导热微分方程 22
3.1.3 定解条件 22
3.2 经典井筒和地层瞬态传热模型分析 22
3.3 基于复合介质的井筒和地层瞬态传热模型研究 24
3.3.1 新模型的假设条件 24
3.3.2 新模型的建立 24
3.3.3 新模型的无量纲化 26
3.3.4 新模型的求解 27
3.3.5 Stehfest数值反演 28
3.3.6 敏感性参数分析 29
3.4 井筒流体热力学模型 33
3.5 井筒瞬态温度模型 34
3.6 相关参数计算方法 35
3.6.1 系统总传热系数 35
3.6.2 单位体积热容 36
3.6.3 特定参数 36
参考文献 36
第4章 井筒压力模型评价与优选 37
4.1 单相、拟单相管流井筒压力模型 37
4.1.1 管流压力梯度模型 37
4.1.2 参数求取 38
4.1.3 求解方法 39
4.2 气液两相管流井筒压力模型 39
4.2.1 漂移模型 39
4.2.2 Hasan-Kabir气液两相管流模型的改进 40
4.2.3 常用气液两相管流模型介绍 43
4.2.4 两相管流模型评价 43
参考文献 47
第5章 井筒温度与压力耦合模型程序实现及其应用 48
5.1 模型程序编译 48
5.1.1 程序编译器选择 48
5.1.2 井筒瞬态温度压力模型耦合思路 48
5.1.3 程序流程及流程图 49
5.1.4 程序界面介绍及功能介绍 51
5.2 模型对比与验证 55
5.2.1 与商业软件的对比验证 55
5.2.2 模型耦合的必要性验证 58
5.2.3 与其他常用模型的对比验证 60
5.3 敏感性分析 62
5.3.1 模型基础参数及运算结果 62
5.3.2 生产参数的影响 67
5.3.3 流体热物性参数的影响 69
5.3.4 敏感性分析小结 73
第6章 高含硫气井井筒压力温度分布预测 75
6.1 高含硫天然气物性参数计算模型优选 75
6.1.1 天然气偏差因子计算及校正 75
6.1.2 天然气黏度计算及校正 78
6.2 天然气中元素硫溶解度预测模型 81
6.2.1 相平衡预测模型 81
6.2.2 经验公式模型 82
6.2.3 拟合的Chrastil经验关联式 83
6.2.4 高含硫气体硫溶解度缔合模型研究 86
6.3 高含硫气井井筒压力温度分布预测 93
6.3.1 单相气井的井筒温度压力分布预测 94
6.3.2 多相气井井筒温度压力预测 110
6.4 高含硫气井井筒硫沉积预测 122
6.4.1 高含硫气井井筒硫液滴运移沉积模型 122
6.4.2 高含硫气井井筒硫颗粒沉积模型 125
6.4.3 井筒硫沉积量和位置确定 131
6.5 实例分析 135
参考文献 143
索引 145