稠油注蒸汽热采过程中,地面管线及井筒(特别是井筒)中的能量损失直接影响着热采效果。目前已有一些关于地面管线及井筒能量损失方面的理论研究成果。由于受到学科发展及计算机应用技术状况的限制,地面管线及井筒能量损失计算存在不足之处,有些计算结果与实际情况偏差较大。同时,注蒸汽过程中不合理的注蒸汽热力参数,也会增加热损失造成不必要的浪费。 本文应用热传递基本理论。通过地面管线及井筒内能量守恒、动量守恒和质量守恒定理建立了注蒸汽注入阶段地面管线、井筒及地层温度场模型,并针对注汽热采中对影响注蒸汽热力参数及能量损失的因素进行了研究。 在研究中,利用了油藏工程、数值模拟、计算机技术等方法和手段。对地面管线及井筒的热损失、蒸汽压力和蒸汽干度与井筒中的总传热系数同时耦合迭代计算。并编程全面分析了地面管线管径、绝热层厚度等参数对注入蒸汽干度、压力及热损失的影响;分析了质量流量、注汽压力、注汽干度等对井筒压力、温度、干度及热损失的影响。 利用连续介质和多孔介质中流动与传热的理论,对井底—地层传热机理进行深入分析,建立了符合实际情况的地层温度场数学模型。并利用有限差分方法,对温度场数学模型进行数值求解。 最后应用油藏数值模拟商业软件ECLIPSE模拟计算了一个简单的蒸汽驱模型,评价优选出相匹配的井底注入条件,反算出锅炉出口的蒸汽参数。