(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210852373.6 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 中海石油 （中国） 有限公司 地址 100010 北京市东城区朝阳门北 大街 25号 申请人 中海石油 （中国） 有限公司北京研究 中心 (72)发明人 张利军　杨仁锋　彭世强　焦钰嘉　 李南　田虓丰　王泰超　谢昊君　 白玉婷　赵林　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 谢斌 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近 污染度的方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于热力学参数的表皮因 子确定井筒附近污染度的方法， 包括： 测量井筒 参数和热力学参数； 根据所述井筒参数和所述热 力学参数建立井筒附近压力关系方程； 根据所述 井筒参数和所述热力学参数建立井筒附近温度 关系方程； 根据所述压力关系方程和所述温度关 系方程求解表皮 因子， 并且基于所述表皮因子确 定井筒附近污染度。 本发明可以在已知热力学参 数情况下， 从热力学角度快速计算表皮因子， 无 需进行试井曲线的拟合， 一定程度上提高了试井 解释效率， 计算 步骤简单， 方法快捷。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115203872 A 2022.10.18 CN 115203872 A 1.一种基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近 污染度的方法， 其特 征在于， 包括： 测量井筒参数和热力学参数； 根据所述井筒参数和所述热力学参数建立井筒附近 压力关系方程； 根据所述井筒参数和所述热力学参数建立井筒附近温度关系方程； 根据所述压力关系方程和所述温度关系方程求解表皮因子， 并且基于所述表皮因子确 定井筒附近 污染度。 2.根据权利要求1所述的基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近污染度的方法， 其 特征在于， 所述井筒参数包括由以下参照组成的组中的至少一种： 井筒半径、 油管内径、 油 管外径、 套管内径和套管外径。 3.根据权利要求1所述的基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近污染度的方法， 其 特征在于， 所述热力学参数包括由以下参照组成的组中的至少一种： 环空导热系数、 水泥环 导热系数和地层导热系数。 4.根据权利要求1所述的基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近污染度的方法， 其 特征在于， 根据所述井筒参数和所述热力学参数建立井筒附近 压力关系方程 为： 其中， pwf表示井底压力， Pa； rw表示井筒半径， m； S表示表皮因子， 无因次； p表示压力、 r 表示半径。 5.根据权利要求4所述的基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近污染度的方法， 其 特征在于， 根据所述井筒参数和所述热力学参数建立井筒附近温度关系方程包括： 计算井筒单位长度热通 量： 根据雷米和威尔海特， 定义综合热传导系数： 考虑表皮因子对有效井径的影响， 计算油管生产时井筒与地层间综合 导热系数： 计算套管生产时井筒与地层间综合 导热系数： 结合式(2)和式(3)得到井筒附近温度关系式为： 式中， Twf表示井底温度， K； rw表示井筒半径， m； rti表示油管内径， m； rto表示油管外径， m；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203872 A 2rci表示套管内径， m； rco表示套管外径， m； S表示表皮因子， 无因次； λ表示地层导热系 数， w/ (m·K)； λan表示环空导热系数， w/(m ·K)； λcem表示水泥环导 热系数， w/(m ·K)； U表示井筒与 地层间综合 导热系数， w/(m2 ·K)； q″表示热通 量， w/m2； T表示温度； r 表示半径。 6.根据权利要求5所述的一种基于热力学参数的表皮因子确定井筒附近污染度的方 法， 其特征在于， 根据所述压力关系方程和所述温度关系方程 求解表皮因子包括： 根据式(1)和式(6)能够得到 焦耳汤姆 逊系数定义 为 式中， μJT表示焦耳汤姆 逊系数， K/Pa； 因此式(5)可写为 表皮因子可表示 为 将式(4)和式(5)分别代入式(10)即得到表皮因子表达式： 油管生产时， 表皮因子表达式为 套管生产时， 表皮因子表达式为 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203872 A 3