环空注蒸汽伴热工艺的数学模型及注汽参数优化

环空注蒸汽伴热降黏适用于开采高凝固点、高黏度原油,它对各种类型的稠油能够保证降黏效果,具有较广的使用范围。根据能量守恒原理建立了环空注蒸汽伴热工艺的井筒温度分布数学模型,该模型是具有半隐式边界条件的常微分非线性方程组。在用迭代法求取蒸汽干度为0的深度的基础上,推导出该温度模型的解析解。该解析解形式简单,使用方便,计算快捷准确。另外,以加热能耗最小为目标,以井筒温度不低于拐点温度为约束条件,用带约束的遗传算法对蒸汽注入参数进行了优化设计。以胜利油田滨南采油厂一口环空注蒸汽伴热井为例进行实例验证,结果表明,该温度模型的计算结果与实际符合较好,参数优化设计方法新颖、快速。该模型为准确求解环空注蒸汽温度场分布及快速优化注汽参数提供了新的方法。