高温高压气井测试管柱井筒温压耦合预测分析

邱 爽 张海兵 辛庆庆 李启锋 刘武明

（1.中海油能源发展有限公司采油服务公司，天津 300452；2.中国石油天然气集团公司长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西 西安 710018；3.延长石油（集团）有限责任公司延长气田采气四厂，陕西 延安 716000；4.中国石化胜利油田分公司海洋采油厂，山东 东营 257237）

根据我国能源战略的规划，由于对石油天然气的需求不断攀升，需要将勘探区域向超深高温高压和复杂地层延伸，这些区域逐渐成为全球油气资源勘探开发的热点区域。由于高温高压地层很难预测，现有的测试设备不能顺利地进行井下作业，往往会产生较大测量误差，甚至导致设备失效，影响测试管柱的选取以及成功下入。在测试设备局限的状况下，可靠和精确的理论分析模型成为预测温度和压力分布的关键。

20世纪50年代以来，国内外学者逐渐开始对井筒温度压力预测进行研究，提出了许多具有开创性的温度和压力预测的方法。例如Cullender和Smith和Ramey[1]推导的井筒温度分布的模型得到广大学者认可，一直被用来计算井筒温度压力。郭春秋[2]建立的预测温度、压力、流速和密度的高温高压气井模型，在计算井筒温度压力时，可以很快得到计算结果。由于气井在生产过程中有气液混合物存在，现有的两相流的预测模型计算较为复杂，且精度有待提高。

该文提出了一个新的想法，在能量守恒方程中考虑了气体与管壁之间的摩擦生热，联立动量方程，对温度压力进行耦合求解，使计算结果更加精确。……