固井界面接触热阻对井筒温度场预测的影响

发布时间：2021-03-21 02:36

　　固体界面不完整接触会产生接触热阻。为研究固井界面不完整接触产生的微环隙对井筒温度场预测的影响,推导了接触热阻计算方法,并设计空气条件下测试接触热阻的实验进行了验证,最后研究了不考虑固井界面接触热阻的经典方法在预测井筒温度场时产生的偏差。结果表明:接触热阻与接触表面的间距和温度有相关性;固井界面微环隙增大（0.05～1 mm）、注蒸汽时间增加（2～40 d）、地层温度升高（305～400 K）等情况下,预测井筒温度场时不考虑固井界面充填气体的微环隙,将使计算的水泥环外壁温度略有偏低（约3 K）,而水泥环内壁温度和地层内壁温度偏高较大（约14 K）。提出的将固井界面接触热阻应用到井筒径向传热的方法,可以使井筒温度预测更符合现场实际。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(28)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

接触面产生热流收缩示意图

根据热电偶记录的两试件轴向温度分布,计算出两试件接触界面的接触热阻。试件尺寸和热电偶位置如图2(b)所示。实验步骤如下:(1)实验前,调节配重来平衡杠杆自身的重量,并保持杠杆处于水平位置,以保证后续添加砝码时杠杆对加压杆的压力是竖直向下的;加压杆把杠杆压力和自身重力传递给试件组合,便是两试件接触面的压力。对杠杆进行受力分析,如图3所示,计算不同砝码重量时试件的接触压力。

(1)实验前,调节配重来平衡杠杆自身的重量,并保持杠杆处于水平位置,以保证后续添加砝码时杠杆对加压杆的压力是竖直向下的;加压杆把杠杆压力和自身重力传递给试件组合,便是两试件接触面的压力。对杠杆进行受力分析,如图3所示,计算不同砝码重量时试件的接触压力。对o点力矩平衡:

【参考文献】：
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本文编号：3092154