A New Semi-analytical Model for Predicting Steam Pressure and Temperature in Annuli
Notice bibliographique
Résumé
Abstract An excellent design of steam injection projects requires accurate prediction of bottomhole steam pressure, temperature and quality. However, it is not always easy to meet the requirement when we design concentric dual-tubing steam injection schemes due to the complexity of downward steam/water flow in annuli. Also, previous methods for estimating pressure gradient in annuli, such as mechanistic models and empirical correlations, are either time-consuming or inaccurate. In this study, we present a new semi-analytical model to predict steam pressure and temperature in annuli. It is based on Coulter-Bardon equation and on mass and energy balances in the wellbore. A more rigorous thermodynamic behavior of steam/water mixture is taken into account. More importantly, one-to-one correspondence between pressure gradient and temperature gradient of saturated steam is reasonably developed and applied in our further derivation and simplification. It is because of the simplification that we do not have to use mechanistic models or empirical correlations to separately calculate the pressure drop in annuli, which is significantly different from previous work, including Sagar et al. (1991), Alves et al. (1992) and Hasan et al. (1994) models. Our solution procedure is straightforward, the equations of steam pressure, temperature, quality, steady-state heat transfer in the wellbore and transient heat transfer in the formation just need to be coupled and solved iteratively for each segment. Our model is validated by comparison with measured field data from Liaohe Oilfield, Petro China. The results indicate that the direction of heat transfer between inner and outer tubing depends on wellhead conditions and temperature drop in each tubing. We also show that the equivalent hydraulic diameter is not always a suitable characteristic dimension for steam/water flow in annuli. Moreover, the paper shows that our method can also be applied to single-tubing steam injection design. The predicted results from our modified model are also compared with those from CMG simulator and previous work in our study.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».