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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