] 通过上述装置，综合考虑井身和油管柱结构、井筒径向传热及地层热物理性质等 多种因素沿井深的变化，将井筒分成若干段，求出相应段的物性参数（热阻、传热系数），部 分物性参数是溫度的函数，采用迭代法求解，计算得到油管溫度分布。该装置能精确计算笼 统注气点火工艺情况下，任意流动状况、任意时刻沿注气井井筒的溫度分布。同时，计算过 程简单方便，具有较高的精度，迭代次数低，计算效率高，具有非常好的稳定性和收敛性。根 据井筒的溫度分布，能够有效预测到达油层的空气溫度，W调整注气量及点火器功率，进而 保证点火工艺的顺利实施。 阳103] 在一个实施例中，第二计算单元33具体用于采用W下公式计算地层的热阻Ri:
阳106] 其中，K。表示地层导热系数；a表示地层平均散热系数；t表示油井生产时间；rh表 示井筒半径。 阳107] 在一个实施例中，第二计算单元33具体用于采用W下公式计算水泥环的热阻Rz:
[0109] 其中，K。。。表示水泥环导热系数；rh表示井筒半径；r。。表示套管外壁半径。
[0110] 在一个实施例中，第二计算单元33具体用于采用W下公式计算套管内外壁之间 的热阻Rs:
[0112] 其中，K。。,表示套管导热系数；表示套管内壁半径；r。。表示套管外壁半径。
[0113] 在一个实施例中，第二计算单元33具体用于采用W下公式计算油套环空中的空 气与套管之间的热阻Ra:
[0115] 其中，hti表示油套环空中空气的自然对流传热系数；hfi表示油套环空中空气的热 福射传热系数；表示套管内壁半径；
[0116] 采用W下公式计算热福射传热系数hri:
阳12〇] 其中，5表示Stefan-Boltzmann常数；Ftc康示油管外壁表面向套管内壁表面福 射有效系数；Tt。表示油管外壁溫度；Tti表示套管内壁溫度；e。表示油管外壁黑度；eU表 示套管内壁黑度；rt。表示油管外壁半径； 阳121] 采用W下公式计算自然对流传热系数hti:
阳1巧]其中，Gf表示Grashof数；Pf表示Pran化1数；Kh。表示油套环空的空气的导热系 数；g表示重力加速度；P。。表示油套环空的空气在平均溫度T。。下的密度；U。。表示油套环 空的空气在平均溫度T。。下的粘度；C。。表示油套环空的空气在平均溫度T。。下的热容；0表 示油套环空中空气的体积热膨胀系数。
[01%] 在一个实施例中，第二计算单元33具体用于： 阳127] 对于上段油管，采用W下公式计算其热阻咕：
[0129]其中，Ktub表示油管导热系数；rt。表示油管外壁半径；rt康示油管内壁半径； 阳130] 如果下段油管为隔热管，采用W下公式计算其热阻咕：
阳13引其中，Ktub表不油管导热系数；r。表不隔热管外管外壁半径；r康不隔热管外管内 壁半径；KiM表示隔热管导热系数；r,。1表示隔热管内管外壁半径；r表示隔热管内管内壁 半径； 阳133] 如果下段油管为筛管，采用W下公式计算其热阻咕：
[0135]其中，Kue表示筛管导热系数；r,。2表示筛管外壁半径；r。2表示筛管内壁半径； 阳136] 如果下段油管为普通油管，采用W下公式其热阻咕：
[013引其中，Ktub表示油管导热系数；rt。表示油管外壁半径；rt康示油管内壁半径。
[0139] 在一个实施例中，第二计算单元33具体用于采用W下公式计算油管内空气的热 对流热阻Re:
阳141] 其中，h康示油管内空气的导热系数系数；r表示油管内壁半径；rt。表示油管外 壁半径。
[0142] 在一个实施例中，第S计算单元34具体用于采用W下公式计算井筒在径向上的 总热阻：
[01 43]R二民1+民2+民3+民4+民5+民6。
[0144] 在一个实施例中，第四计算单元35具体用于根据能量守恒定律，采用^下公式计 算热损失：
阳146] 其中，Q表示井筒单元径向热损失；T。表示地层溫度；R表示井筒单元径向总热阻。 阳147] 在一个实施例中，第五计算单元36具体用于：
[0148] 采用W下公式计算处于上段油管的空气溫度：
[0149] CmTs-Q/1000+0.4P=CmT'S，
[0150] 采用W下公式计算处于下段油管的空气溫度：
[0151] CmTs-Q/1000+0.6P=CmT'S， 阳152] 其中，T'S表示油管内变化后的空气溫度；C表示空气的比热容；m表示空气的质 量流量；P表示电点火器的功率；Q表示井筒单元径向热损失。 阳153] 在一个实施例中，迭代计算单元37具体用于采用W下公式计算地层溫度的变化： 阳 154]Te=Tins+adl，
[01巧]其中，Tms表示地表溫度；a表示地溫梯度；T。表示地层溫度。
[0156] 在一个实施例中，第一计算单元32具体用于采用W下公式计算上段油管的空气 经过电点火器加热后的溫度L:
[0157] CmT+0. 4P=CmTs,
[0158] 采用W下公式计算下段油管的空气经过电点火器加热后溫度变化L:
[0159] CmT+0. 6P=CmTs, 阳160] 其中，T表示空气的初始溫度；C表示空气的比热容；m表示空气的质量流量；P表 示电点火器的功率。 阳161] 当然，上述模块划分只是一种示意划分，本发明并不局限于此。只要能实现本发明 的目的的模块划分，均应属于本发明的保护范围。
[0162] 为了对上述火烧油层笼统注气电点火井筒溫度分布的确定方法及装置进行更为 清楚的解释，下面结合具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更 好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
[0163] (1)将井筒在纵向上分成若干个井筒单元，每个井筒单元长度为dl，从井口开始 计算，令1 = 〇，k= 1，空气在井口注入，空气的初始溫度为T。，令L=T。。
[0164] 似计算Ri,Rz,Rs,Rs,Re,令Ra= 〇(由于R4与传热系数有关，传热系数与管的溫 度有关，而最初是不知道溫度值的，因此，先设置Ra值为0)，通过公式（17)计算总热阻R。 阳1化](3)通过公式（18)计算热损失
阳166] (4)计算油管外壁溫度Tt。=T5-化+1〇XQ/dl。 阳167] 妨计算套管内壁溫度Tu=T6+化+R2+R3)X Q/dl。 阳1側（6)通过公式妨~（11)计算尺4。
[0169] (7)再次通过公式（17)计算总热阻R。
[0170] (8)再次计算热损失
阳171] (9)通过公式（19)~（20)分段计算油管空气的溫度T' 阳17引（10)令k=k+l，l=1+dl，通过公式（21)计算地层溫度变化Te=TiM+adl，返回 第（3)步继续迭代计算；若1 >L(油管总长度），则迭代结束。得到油管的溫度分布曲线，WBC段是隔热管为例，油管溫度曲线如图4所示。
[0173] 综上所述，本发明实施例针对目前尚未有笼统注气点火工艺下井筒溫度场确定方 法的问题，提出了一种火烧油层笼统注气电点火井筒溫度分布的确定方法及装置，用于火 烧油层电点火时，笼统注气注气井井筒溫度分布的计算。综合考虑井身和油管柱结构、井筒 径向传热及地层热物理性质等多种因素沿井深的变化，将井筒分成若干段，求出相应段的 物性参数，部分物性参数是溫度的函数，采用迭代法求解，计算得到油管溫度分布。根据井 筒的溫度分布，能够有效预测到达油层的空气溫度，W调整注气量及点火器功率，进而保证 点火工艺的顺利实施。
[0174] 本发明采用传热学方法建立了相应的数学模型，并对该方法进行了计算机编程。 在建立溫度分布模型时，假设井筒中的传热为稳态传热，井筒周围地层中的传热为非稳态 传热，计算井筒溫度分布时不仅考虑了径向上的热损失，也考虑了空气流动沿井深方向的 传热对井筒溫度分布的影响，根据油管的管柱结构各段管柱不同进行分段、不同情况分别 进行计算。计算过程简单方便，具有较高的精度，迭代次数低，计算效率高，具有非常好的稳 定性和收敛性，更加适合计算机编程。能精确计算笼统注气点火工艺情况下，任意流动状 况、任意时刻沿注气井井筒的溫度分布
[01巧]流程图中或在此W其他方式描述的任何过程或方法描述可W被理解为，表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可W不按所示出或讨论的顺 序，包括根据所设及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，运应被本发明 的实施例所属技术领域的技术人员所理解。 阳176] 应当理解，本发明的各部分可W用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述 实施方式中，多个步骤或方法可W用存储在存储器中且