專利名稱：深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度壓力計算方法，具體涉及一種深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法。
背景技術：
隨著欠平衡技術在陸地油田應用日趨成熟，近年來為了提高海上油井產能、降低鉆井過程中對油氣層的污染或解決井漏問題，已開始應用欠平衡鉆井技術開發海洋油田。使用充氣鉆井液時，氣液兩相流鉆井液形成的井筒溫度場和壓力場相互影響，屬于耦合求解問題，井筒內氣液兩相流鉆井液的溫度和壓力場數據是安全實施深水欠平衡鉆井技術的關鍵。目前，國內外學者對井筒傳熱問題的研究方法可以歸納為兩大類:半瞬態法和全瞬態法。半瞬態法認為井筒內鉆井液傳熱速率遠大于地層內巖石的傳熱速率，將井筒內傳熱視為穩態傳熱過程，地層內看作瞬態傳熱過程。該類方法的基礎為Ramey模型，模型中將井筒看作是插入地層中的無限長線熱源，依據井筒與地層的換熱時間推導出了井筒與地層的換熱量計算公式，適用于計算流體循環超過7天的井筒與地層換熱問題。針對該模型缺陷，Jacques提出通過改進無因次函數f(t)的計算方法，使半穩態方法能適用于預測早期井筒與地層換熱問題。全瞬態法將井筒內換熱 和地層中換熱均看作瞬態過程，原始模型由Raymond提出，其后，KelIer在換熱模型中加入了鉆井液摩阻和機械能損失弓I起的內熱源，David改進了離散方程組數值求解算法，加快了求解速度。研究氣液兩相流循環壓降以及界面含氣率的模型可分為三類:均相流模型、分離流模型和基于流型的機理模型。國內外學者普遍認為分流型的機理模型能夠更加準確的描述氣液兩相流在傾斜圓管中的真實流動狀態，更適合計算井筒氣液兩相流壓力降。深水欠平衡鉆井作業期間，由于氣相的可壓縮性，使得鉆井液溫度和壓力與鉆井液密度、流變性和熱物性相互影響，海水區與地層區相互影響，鉆柱內和環空溫壓場相互影響。而現有方法將氣液兩相流循環溫度和壓力分開單獨求解，計算溫度場時不考慮壓力，計算壓力時認為鉆井液恒溫，與深海鉆井工況不符，不能用于模擬深水氣液兩相流溫度壓力場。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法。基于深水氣液兩相流流動、換熱和壓力傳遞特征，采用交錯網格的全隱式有限體積法離散格式，耦合多換熱區域，考慮鉆井熱源，溫壓對兩相流鉆井液熱物性的影響，開發了本計算方法，并結合現場數據驗證了本方法的有效性。其特征在于，包括以下步驟:
I)節點劃分根據深水井筒井身結構和鉆具結構，采用交錯網格布置壓力和溫度節點，將溫度節點布于網格控制體中心，壓力節點布于網格控制體界面處。對每一個軸向網格都要分析和記錄其所在軸向位置處的徑向換熱對象的幾何和熱物性信息。2)確定網格垂向坐標根據井眼軌跡確定網格中心的垂直坐標和網格垂直長度。3)應用初始條件海水區(泥線以上)鉆柱內和環空所有節點的初始溫度為節點垂直坐標對應深度處海水溫度；地層區(泥線以下)鉆柱內和環空所有節點的初始溫度為網格中心垂直坐標對應垂直深度處地層原始溫度；節點初始壓力為氣液兩相鉆井液靜止狀態下對應深度處的靜液柱壓力。4)自上而下計算鉆柱內氣液兩相流鉆井液節點溫度和壓力數據。每個節點的溫度和壓力都需要迭代計算至獲得收斂解，具體計算步驟如下:①用變量TOld和POld記錄上次迭代結束時該節點的溫度和壓力數據；②假定該節點的溫度和壓力等于上部相鄰節點的溫度和壓力；③取該節點與上部相鄰節點壓力的平均值為網格單元平均壓力；④計算環空氣液兩相流鉆井液與鉆柱外壁的強迫對流換熱系數；⑤計算氣相和液相在網格中心溫度和平均壓力下的熱物性參數；
⑥計算鉆柱內氣液兩相流鉆井液的壓降梯度；⑦計算鉆柱內氣液兩相流與鉆柱內壁的強迫對流換熱系數；⑧計算鉆柱內鉆井液與環空鉆井液之間的熱阻；⑨計算鉆柱內節點的新溫度和壓力；⑩比較并記錄本次迭代節點初始溫度和壓力與新計算出的節點溫度和壓力的差值，若達到收斂條件，則該節點本次溫度和壓力迭代計算結束，否則，以新計算出的溫度和壓力作為初始值，再轉到步驟③，重復執行，直至獲得收斂解，作為該次迭代的最終解。5)自下而上計算環空氣液兩相流鉆井液節點溫度和壓力數據。每個節點的溫度和壓力都需要迭代計算至獲得收斂解，具體計算步驟如下:①用變量TOld和POld記錄上次迭代結束時該節點的溫度和壓力數據；②假定該節點的溫度和壓力等于下部相鄰節點的溫度和壓力；③取該節點與下部相鄰節點壓力的平均值為網格單元平均壓力；④計算氣相和液相在網格中心溫度和平均壓力下的熱物性參數；⑤計算環空氣液兩相流鉆井液的壓降梯度；⑥計算環空氣液兩相流與鉆柱外壁和環空壁面的強迫對流換熱系數；⑦計算環空鉆井液與地層之間的熱阻；⑧計算環空節點的新溫度和壓力；⑨比較并記錄本次迭代節點初始溫度和壓力與新計算出的節點溫度和壓力的差值，若達到收斂條件，則該節點本次溫度和壓力迭代計算結束，否則，以新計算出的溫度和壓力作為初始值，再轉到步驟③，重復執行，直至獲得收斂解，作為該次迭代的最終解。6)比較節點新溫度壓力數據與Told和POld的差，確定相鄰兩次迭代所有節點的最大溫度差值TDiffMax和壓力差值H)iffMax，若最大溫差和壓力差滿足收斂條件則終止迭代計算，保存計算結果，否則，轉到步驟4重復計算直至獲得收斂解。一種深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法的模擬器，由以下函數組成:DataInput函數是TPWTP程序的數據輸入函數，完成模擬井所有數據的輸入,主要包括井身結構，鉆具結構，海水深度，海水垂直溫度分布，地層垂直溫度分布，鉆井液入口溫度、排量、泵壓、干度，氣體種類，轉速、扭矩，液體鉆井液、鋼材、水泥、地層隔水管絕熱層等的參考狀態熱力學參數，地面溫度；TPField函數是TPWTP程序的總功能模塊，按照程序流程圖組裝其它函數，完成深海氣液兩相流井筒溫度和壓力場計算及數據存儲功能，計算鉆柱內節點溫度時需要調用TInDrillStem函數,計算環空節點溫度則需要調用TAnnulus函數；GridGeneration函數根據模擬井的井身結構、鉆具結構、海水深度對溫度和壓力場求解域進行軸向分段和網格劃分，存儲網格節點的軸向幾何信息及徑向換熱對象的幾何和介質信息；根據井眼軌跡計算網格中心的垂直坐標和網格垂直長度，函數功能要求調用DirectionParaCal函數根據井深和井斜角計算垂深；TOriginGeneration函數根據海水和地層的垂直溫度分布數據插值產生節點垂直深度處的原始溫度；Ini函數對求解域內網格節點變量應用初始條件，賦初值；HTPPipe函數的功能是計算氣液兩相流管流強迫對流換熱系數，為使程序可用于模擬氣體鉆井和液體鉆井工況，HTPPipe還可通過調用HGasPipe和HLiquidPipe函數計算單氣相或單液相的管流 強迫對流換熱系數；HTPAnnulus函數的功能是計算環空氣液兩相流與內外壁的兩個強迫對流換熱系數，為使程序可用于模擬氣體鉆井和液體鉆井工況，HTPAnnulus還可通過調用HGasAnnulus和HLiquidAnnulus函數計算單氣相或單液相的環空強迫對流換熱系數；HSeaAcross函數用于計算海水橫掠隔水管的強迫對流換熱系數；根據介質類型計算介質在給定溫度和壓力下的熱力學性質的總集成函數，需要根據具體的介質類型空氣、氮氣、水、天然氣、鉆井液調用相應介質的熱物性計算函數完成其功能；DPDZ_BB:根據Beggs-Brill方法計算氣液兩相流壓降梯度,實現該函數功能需要調用TPFriction_BB函數計算氣液兩相流摩阻壓降；DPDZ_HK:根據Hasan-Kabir方法計算氣液兩相流壓降梯度,實現該函數功能需要調用TPFrictionJlK函數計算氣液兩相流摩阻壓降，HeatResistancel:計算鉆柱內鉆井液到環空鉆井液的換熱熱阻,實現函數功能需要調用HTPPipe和HTPAnnulus函數計算氣液兩相流在管流和環空流兩種工況下的強迫對流換熱系數；HeatResistancd:計算環空鉆井液到地層的換熱熱阻，實現函數功能需要調用HTPPipe和HTPAnnulus函數計算氣液兩相流在管流和環空流兩種工況下的強迫對流換熱系數；TInDrillStem函數根據鉆柱內氣液兩相鉆井液能量守恒方程迭代計算鉆柱內氣液兩相鉆井液節點溫度；Tannulus:根據環空氣液兩相鉆井液能量守恒方程迭代計算環空氣液兩相鉆井液T1點溫度；ThermalPhysics:計算氣相在給定溫度和壓力下的密度和比j:含,該函數功能需要根據氣體類型調用空氣；E0S:根據氣體類型調用相應的狀態方程，根據溫度和比體積計算氣相的壓力和比焓；RKS:根據RKS模型計算給定溫度和比體積時氮氣的壓力和比焓；AirTP:計算空氣在給定溫度和比體積時氮氣的壓力和比焓，計算比焓時需要調用AirAOT、AirArT、AirArDen函數計算空氣狀態方程的相關偏導數；AirAOT:計算空氣的理想狀態Helmholtz能對對比溫度倒數的導數；AirArT:計算空氣余能對對比溫度倒數的導數；AirArDen:計算空氣余能對對比密度的導數；AirConductivity:計算空氣給定溫度和壓力下的熱導率,實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算空氣的真實密度；AirViscosity:計算空氣給定溫度和壓力下的動力粘度,實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算空氣的真實密度；CpAir:計算空氣給定溫度和壓力下的定壓比熱，實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算空氣 的高溫高壓比j:含；CpNitrogen:計算氮氣給定溫度和壓力下的定壓比熱，實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算氮氣的高溫高壓比j:含，NitrogenConductivity:計算氮氣給定溫度和壓力下的熱導率,實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算氮氣的真實密度；NitrogenViscosity:計算氮氣給定溫度和壓力下的動力粘度,實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算氮氣的真實密度，本發明的有益效果:(I)本發明的技術方案對鉆柱內和環空氣液兩相鉆井液按照有限體積法，對溫度和壓力耦合，海水區和地層區耦合，鉆柱內和環空區域耦合，確定了算法的求解過程；(2)本發明所述的計算方法是基于離散格式表示的深水氣液兩相流鉆井液溫度和壓力耦合模型，采用交錯網格的隱式有限差分法進行求解，提高了計算的穩定性；(3)本發明考慮了溫度和壓力與鉆井液密度及熱傳輸特性的相互影響，鉆頭破巖生熱，鉆柱摩擦生熱和鉆井液摩阻生熱等的熱源作用，提高了計算的準確性；(4)利用本發明技術所述方法的計算數據與現場實例數據進行了對比，驗證了該模擬器的準確性，計算誤差不超過5 %，可以投入現場使用。
圖1為半潛式鉆井平臺作業時的物理模型圖；圖2為鉆柱內和環空溫度及壓力節點劃分圖；圖3為本發明方法計算總流程圖4為本發明方法鉆柱內溫度和壓力計算流程圖；圖5為本發明方法環空內溫度和壓力計算流程圖；圖6為本發明TPWTP程序主要模塊結構圖。
具體實施例方式下面結合附圖具體實施方式
對本發明的方法作進一步詳細地說明。深水鉆井作業時的物理模型如圖1所示，上部被海水包圍，下部被地層包圍。氣液兩相流在井筒內循環時，依據傳熱過程，將模型求解區域劃分為5個區:①鉆柱內流體區，兩相流鉆井液自鉆井泵流入鉆柱內，沿鉆柱向下一直到井底鉆柱與井壁之間的環空區，兩相流鉆井液從井底進入環空，向上流動，直至井口 ；③井筒/地層(海水)界面區，井筒與地層和海水的交界面地層區；⑤海水區。深水氣液兩相流循環溫度壓力場計算步驟I)按交錯網格布置節點
在圖1所示的深海井筒傳熱物理模型所劃分的5個計算區域內，將節點布置于鉆柱內和環空兩個區域內。考慮到壓力求解的穩定和收斂問題，采用交錯網格布置壓力和溫度節點，將溫度節點布于網格控制體中心，壓力節點布于網格控制體界面處。對每一個軸向網格都要分析和記錄其所在軸向位置處的徑向換熱對象的幾何和熱物性信息。節點軸向序號自井口向井底遞增，井口節點軸向序號為O。(I)軸向網格劃分軸向網格劃分時，將求解區域依據隔水管深度、井身結構和鉆具結構進行軸向分段，分段原則為:每一段內涉及到的所有傳熱對象的幾何尺寸只有一種，分段信息記錄在Sections數組中。然后自上至下對每一段再根據段長進行軸向網格劃分，每一段內的網格控制體積相等。算法中使用NodeZ和NodeDZ兩個數組記錄網格中心軸向坐標和網格軸向長度。為節省程序內存，使用NodeInSection數組記錄網格所在的段索引，大大減小了節點徑向信息存儲需要開支的存儲空間。(2)徑向信息記錄從上到下通過掃描鉆具結構和井身結構數據，分析每一段涉及到的徑向傳熱對象幾何信息和介質種類，記錄在Annulus 二維數組中。假如某段有兩層套管，套管外均為水泥環，則井筒內徑向傳熱對象有:最內層為鉆柱內鉆井液，往外依次為鉆柱、鉆柱外環空鉆井液、最內層套管1、套管I外水泥環、外層套管I1、套管II外水泥環,需要記錄的信息有:鉆柱內鉆井液的介質類型(鉆井液)、鉆柱內鉆井液的徑向尺寸、鉆柱管體介質類型(鋼材)、鉆柱管體徑向尺寸、環空鉆井液介質類型(鉆井液)、環空鉆井液徑向尺寸、套管I介質(鋼材)、套管I徑向尺寸、套管I環空介質類型(水泥石)、套管I環空徑向幾何尺寸、套管II介質類型(鋼材)、套管II徑向幾何尺寸、套管II環空介質類型(水泥石)、套管II環空徑向幾何尺寸。2)確定網格垂向坐標根據井眼軌跡確定網格中心的垂直坐標和網格垂直長度。3)應用初始條件海水區(泥線以上)鉆柱內和環空所有節點的初始溫度為節點垂直坐標對應深度處海水溫度；地層區(泥線以下)鉆柱內和環空所有節點的初始溫度為網格中心垂直坐標對應垂直深度處地層原始溫度；節點初始壓力為氣液兩相鉆井液靜止狀態下對應深度處的靜液柱壓力。4)自上而下計算鉆柱內氣液兩相流鉆井液節點溫度和壓力數據。每個節點的溫度和壓力都需要迭代計算至獲得收斂解，具體計算步驟如下:①用變量TOld和POld記錄上次迭代結束時該節點的溫度和壓力數據；②假定該節點的溫度和壓力等于上部相鄰節點的溫度和壓力；③取該節點與上部相鄰節點壓力的平均值為網格單元平均壓力；④確定環空氣液兩相流鉆井液與鉆柱外壁的強迫對流換熱系數W2 ；⑤確定氣相和液相在網格中心溫度和平均壓力下的熱物性參數:密度、定壓比熱、熱導率、動力粘度等；氣相要根據具體氣體類型是空氣還是氮氣，選擇合適的高溫高壓熱物性參數，液相則需根據鉆井液類型選擇合適的熱物性計算方法。⑥按式(I)確定鉆柱內氣液兩相流鉆井液的壓降梯度(dp/dZh ；
權利要求
1.一種深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)計算網格垂向坐標 根據井眼軌跡計算網格中心的垂直坐標和網格垂直長度； 2)應用初始條件 海水區鉆柱內和環空所有節點的初始溫度為節點垂直坐標對應深度處海水溫度，海水溫度可由程序使用人員按水深輸入，也可根據深海溫度垂直分布模型考慮季節因素計算得到； 地層區鉆柱內和環空所有節點的初始溫度為網格中心垂直坐標對應垂直深度處地層原始溫度，該原始溫度同樣可由用戶輸入也可根據地溫梯度模型計算得到； 3)從初始值出發,按照先鉆柱內鉆井液后環空鉆井液的順序迭代計算鉆柱內和環空鉆井液節點溫度和壓力數據，直至溫度和壓力都達到收斂條件，迭代結束，最后一次迭代計算結果為最終深海氣液兩相流井筒溫度和壓力模擬結果，保存并輸出，該迭代命名為全局迭代，由于對鉆柱內鉆井液 和環空鉆井液每個節點求解溫度和壓力值時都存在溫度、壓力與氣液兩相鉆井液熱物性的相互影響，故對每一個節點的求解也需要迭代計算，直至取得穩定收斂解，該迭代命名為子迭代。
2.根據權利要求1所述的深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法，其特征在于，所述步驟3)中每一次全局迭代時鉆柱內鉆井液某節點的溫度和壓力計算步驟如下: A用變量TOld和POld記錄上次迭代結束時該節點的溫度和壓力數據； B假定該節點的溫度和壓力等于上部相鄰節點的溫度和壓力； C取該節點與上部相鄰節點壓力的平均值為網格單元平均壓力； D計算環空氣液兩相流鉆井液與鉆柱外壁的強迫對流換熱系數； E計算氣相和液相在網格中心溫度和平均壓力下的熱物性參數； F計算鉆柱內氣液兩相流鉆井液的壓降梯度； G計算鉆柱內氣液兩相流與鉆柱內壁的強迫對流換熱系數； H計算鉆柱內鉆井液與環空鉆井液之間的熱阻； I計算鉆柱內節點的新溫度和壓力； J比較并記錄本次迭代節點初始溫度和壓力與新計算出的節點溫度和壓力的差值，若達到收斂條件，則該節點本次溫度和壓力迭代計算結束，否則，以新計算出的溫度和壓力作為初始值，再轉到步驟C，重復執行，直至獲得收斂解，作為該次迭代的最終解。
3.根據權利要求1所述的深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法，其特征在于，所述步驟3)中每一次全局迭代時環空鉆井液某節點的溫度和壓力計算步驟如下: K用變量TOld和POld記錄上次迭代結束時該節點的溫度和壓力數據； L假定該節點的溫度和壓力等于下部相鄰節點的溫度和壓力； M取該節點與下部相鄰節點壓力的平均值為網格單元平均壓力； N計算氣相和液相在網格中心溫度和平均壓力下的熱物性參數； O計算環空氣液兩相流鉆井液的壓降梯度； P計算環空氣液兩相流與鉆柱外壁和環空壁面的強迫對流換熱系數； Q計算環空鉆井液與地層之間的熱阻； R計算環空節點的新溫度和壓力；S比較并記錄本次迭代節點初始溫度和壓力與新計算出的節點溫度和壓力的差值，若達到收斂條件，則該節點本次溫度和壓力迭代計算結束，否則，以新計算出的溫度和壓力作為初始值，再轉到步驟M，重復執行，直至獲得收斂解，作為該次迭代的最終解。
T比較節點新溫度壓力數據與Told和POld的差，確定相鄰兩次迭代所有節點的最大溫度差值TDiffMax和壓力差值H)iffMaX，以判斷全局迭代計算是否滿足結束條件。
4.一種實現權利要求1所述的深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法的模擬器，其特征在于，由以下函數組成: DataInput函數是TPWTP程序的數據輸入函數，完成模擬井所有數據的輸入,主要包括井身結構，鉆具結構，海水深度，海水垂直溫度分布，地層垂直溫度分布，鉆井液入口溫度、排量、泵壓、干度，氣體種類，轉速、扭矩，液體鉆井液、鋼材、水泥、地層隔水管絕熱層等的參考狀態熱力學參數，地面溫度； TPField函數是TPWTP程序的總功能模塊，按照程序流程圖組裝其它函數，完成深海氣液兩相流井筒溫度和壓力場計算及數據存儲功能，計算鉆柱內節點溫度時需要調用TInDrillStem函數,計算環空節點溫度則需要調用TAnnulus函數； GridGeneration函數根據模擬井的井身結構、鉆具結構、海水深度對溫度和壓力場求解域進行軸向分段和網格劃分，存儲網格節點的軸向幾何信息及徑向換熱對象的幾何和介質信息； 根據井眼軌跡計算網格中心的垂直坐標和網格垂直長度，函數功能要求調用DirectionParaCal函數根據井深和井斜角計算垂深； TOriginGeneration函數根據海水和地層的垂直溫度分布數據插值產生節點垂直深度處的原始溫度； Ini函數對求解域內網格節點 變量應用初始條件，賦初值； HTPPipe函數的功能是計算氣液兩相流管流強迫對流換熱系數，為使程序可用于模擬氣體鉆井和液體鉆井工況，HTPPipe還可通過調用HGasPipe和HLiquidPipe函數計算單氣相或單液相的管流強迫對流換熱系數； HTPAnnulus函數的功能是計算環空氣液兩相流與內外壁的兩個強迫對流換熱系數，為使程序可用于模擬氣體鉆井和液體鉆井工況，HTPAnnulus還可通過調用HGasAnnulus和HLiquidAnnulus函數計算單氣相或單液相的環空強迫對流換熱系數； HSeaAcross函數用于計算海水橫掠隔水管的強迫對流換熱系數； 根據介質類型計算介質在給定溫度和壓力下的熱力學性質的總集成函數，需要根據具體的介質類型空氣、氮氣、水、天然氣、鉆井液調用相應介質的熱物性計算函數完成其功倉泛; DPDZ_BB:根據BeggS-Brill方法計算氣液兩相流壓降梯度，實現該函數功能需要調用TPFriction_BB函數計算氣液兩相流摩阻壓降； DPDZ_HK:根據Hasan-Kabir方法計算氣液兩相流壓降梯度，實現該函數功能需要調用TPFriction_HK函數計算氣液兩相流摩阻壓降， HeatResistancel:計算鉆柱內鉆井液到環空鉆井液的換熱熱阻,實現函數功能需要調用HTPPipe和HTPAnnulus函數計算氣液兩相流在管流和環空流兩種工況下的強迫對流換熱系數；HeatResistance2:計算環空鉆井液到地層的換熱熱阻，實現函數功能需要調用HTPPipe和HTPAnnulus函數計算氣液兩相流在管流和環空流兩種工況下的強迫對流換熱系數； TInDrillStem函數根據鉆柱內氣液兩相鉆井液能量守恒方程迭代計算鉆柱內氣液兩相鉆井液節點溫度； Tannulus:根據環空氣液兩相鉆井液能量守恒方程迭代計算環空氣液兩相鉆井液節點溫度; ThermalPhysics:計算氣相在給定溫度和壓力下的密度和比j:含,該函數功能需要根據氣體類型調用空氣； EOS:根據氣體類型調用相應的狀態方程，根據溫度和比體積計算氣相的壓力和比焓； RKS:根據RKS模型計算給定溫度和比體積時氮氣的壓力和比焓； AirTP:計算空氣在給定溫度和比體積時氮氣的壓力和比焓，計算比焓時需要調用AirAOT> AirArT> AirArDen函數計算空氣狀態方程的相關偏導數； AirAOT:計算空氣的理想狀態Helmholtz能對對比溫度倒數的導數； AirArT:計算空氣余能對對比溫度倒數的導數； AirArDen:計算空氣余能對對比密度的導數； AirConductivity:計算空氣給定溫度和壓力下的熱導率，實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算空 氣的真實密度； AirViscosity:計算空氣給定溫度和壓力下的動力粘度，實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算空氣的真實密度； CpAir:計算空氣給定溫度和壓力下的定壓比熱，實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算空氣的高溫高壓比j:含； CpNitrogen:計算氮氣給定溫度和壓力下的定壓比熱，實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算氮氣的高溫高壓比j:含， NitrogenConductivity:計算氮氣給定溫度和壓力下的熱導率,實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算氮氣的真實密度； NitrogenViscosity:計算氮氣給定溫度和壓力下的動力粘度,實現函數功能需要調用ThermalPhysics函數計算氮氣的真實密度。
全文摘要
本發明公開了一種深水氣液兩相流循環溫度壓力耦合計算方法，包括以下步驟1)計算網格垂向坐標；2)應用初始條件；3)從初始值出發，按照先鉆柱內鉆井液后環空鉆井液的順序迭代計算鉆柱內和環空鉆井液節點溫度和壓力數據，直至溫度和壓力都達到收斂條件，迭代結束，最后一次迭代計算結果為最終深海氣液兩相流井筒溫度和壓力模擬結果，保存并輸出，該迭代命名為全局迭代。本發明的計算方法提高了計算精度。
文檔編號G06F17/50GK103226641SQ20131016993
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者宋洵成, 管志川 申請人:中國石油大學(華東)