高温高压深井产出时井筒温度场分析

郑杰，张雅荣，李洁月，窦益华

（1.西安石油大学机械工程学院，陕西西安710065；2.西安交通大学数学与统计学院，陕西西安710049）

油气工程

高温高压深井产出时井筒温度场分析

郑杰1，张雅荣2，李洁月1，窦益华1

（1.西安石油大学机械工程学院，陕西西安710065；2.西安交通大学数学与统计学院，陕西西安710049）

井筒温度变化导致套管环空温度变化、压力变化，导致套管外束缚空间的液体受热膨胀而导致的压力升高。因此，根据井身结构及储层特点，运用质量、动量、能量守恒原理及热力学第一定律，根据井筒流体纵向传热和井筒对地层传热特点，分别建立方程并给出边界条件，采用递推法循环迭代，得到井筒及套管与井眼环空和围岩的温度场。通过研究得到：随着产液量的下降，产液温度、A环空、B环空、C环空温度都逐渐降低，且产出液温度下降最快；环空温度与地温梯度成线性关系，且随地温梯度的增加而升高；随地温梯度的增加，A环空温度升高的最快，C环空温度升高的相对较慢。当产量大于一定值时，大排量增产对井筒温度场影响较小。

温度场；井筒；高温高压；环空

在油井产出过程中，高温地层流体在地层压力下，通过油管流至井口，由于油管内地层流体的温度大于油管周围环境温度，因此，在流动过程中会向周围传热，扰乱井筒温度场稳态，引起套管环空温度上升及套管环空带压现象。环空内压力随温差的加大而急剧的增加,将严重威胁油气井管柱的安全服役和井筒的完整性。……