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申请/专利权人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司
摘要:本发明公开了封存井筒温度压力预测技术领域的一种考虑环空带压的海上二氧化碳封存井筒温度压力分布预测方法,包括将二氧化碳封存井筒从上到下等分为N个井筒段,构建二氧化碳封存井筒的传热模型,通过对Uto进行多次迭代计算每个井筒段的流体温度Ti及平均温度T;构建二氧化碳封存井筒的压力模型,对二氧化碳封存井筒传热模型和二氧化碳封存井筒传热模型进行耦合计算,并对ΔP进行多次迭代计算每个井筒段的流体压力Pi及平均压力P。本发明采用显式有限差分算法,通过对二氧化碳封存井筒的传热模型和二氧化碳封存井筒的压力模型进行耦合计算,实现了海上二氧化碳封存井筒温度压力的快速计算,提高了海上二氧化碳封存井筒温度压力分布计算的准确性。
主权项:1.一种考虑环空带压的海上二氧化碳封存井筒温度压力分布预测方法,其特征在于,包括如下步骤:获取封存场地的海水温度参数和地层温度参数;获取二氧化碳物性参数受温度和压力影响的变化规律;获取二氧化碳封存井筒的结构参数和材质参数;将二氧化碳封存井筒从上到下等分为N个井筒段,构建二氧化碳封存井筒的传热模型,通过对Uto进行多次迭代计算每个井筒段的流体温度Ti及平均温度T;TH,t=aH+b-aA+T0+aA-be-HA rto,t=rto-vcorr,totrci,t=rci-vcorr,cit 其中,TH,t井筒内流体温度,℃;a为地温梯度,℃m;H为井筒深度,m;b为海底的平均温度,℃;T0为二氧化碳流体注入温度,℃;t为二氧化碳流体注入时间,h;Gt为二氧化碳流体注入速率,td;C为二氧化碳比热,kJkg·℃;K为岩石导热系数,Wm·K;α为平均地层放热系数,m2h;rh为水泥环外半径,m;Uto为流体到水泥环总传热系数,Wm·K;rto,t为油管腐蚀后外半径,m;rto为油管未腐蚀外半径,m;vcorr,to为二氧化碳进入环空时油管腐蚀速率,mh;rci,t为套管腐蚀后内半径,m;rci为套管未腐蚀内半径,m;vcorr,ci为二氧化碳进入环空时套管腐蚀速率,mh;T为第i个井筒段内二氧化碳流体的平均温度,℃;Ti为第i个井筒段下端点的二氧化碳流体温度,℃;Ti-1为第i-1个井筒段下端点的二氧化碳流体温度,℃;构建二氧化碳封存井筒的压力模型,通过对ΔP进行迭代计算每个井筒段的流体压力Pi及平均压力P; Z3-Z2+[PE-FP-FP2]Z-EFP2=0 T*=T+273.15 其中,Δh为井筒段的深度,m;g为重力加速度,ms2;λ为摩阻系数;Dto为油管内直径径,m;Z为气体偏差系数;R为通用气体常数;M为气体摩尔质量;为井筒质量流率,kgm2·s;Tc*为二氧化碳临界开式温度,K;T*为第i个井筒段内二氧化碳流体的平均开式温度,K;Pc为二氧化碳临界压力,MPa;Pi为第i个井筒段的流体压力,MPa;Pi-1为第i-1个井筒段的流体压力,MPa;P为第i个井筒段的流体平均压力,MPa;ΔP为流体压差;0≤i≤N,且N为正整数。
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百度查询: 中国石油化工股份有限公司 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司 一种考虑环空带压的海上二氧化碳封存井筒温度压力分布预测方法
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