计算物理

作者：胡春余

关键词：井筒温度, 井筒压力, 格子玻尔兹曼, 普朗特数, 耦合计算

基于格子玻尔兹曼方法(LBM)建立一种求解井筒温度分布的模型。该模型可同时求解井筒内流体的温压耦合流动、流体流动中的强制热对流和井筒与地层的流固热交换三种效应的控制方程, 实现井筒内流体域流动场-流体域温度场-固体域温度场三场的耦合求解, 克服了传统模型井筒流速为定值的缺陷, 并且具有更广的适用范围。通过理论分析和对比分析, 验证模型的可靠性和精度。研究结果表明: 井筒内流体流速变化影响流体在井筒中的温度分布, 在产出条件下, 在同一深度处会造成流体中心温度高、流体边界处温度低的分布情况。流体沿井筒轴向的温度的下降趋势会经历缓-稳-缓三个阶段, 且此三个阶段受到流动雷诺数或者流体普朗特数的影响。

来源：2024年第3期

《计算物理》期刊编辑部

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