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龙图腾网获悉东北石油大学三亚海洋油气研究院申请的专利石油开采中同轴换热井换热效率预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121705560B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610212493.8，技术领域涉及：G06F17/11；该发明授权石油开采中同轴换热井换热效率预测方法是由张健伟;张宇昊;冯福平;韩旭;冯硕;王祥设计研发完成，并于2026-02-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本石油开采中同轴换热井换热效率预测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及的是石油开采中同轴换热井换热效率预测方法，它包括：建立同轴换热井耦合传热物理模型，根据目标区块的工程结构与地质条件，建立直接用于数学求解的标准化传热模型；根据油管及环空内温度控制方程，利用Laplace变换将井筒温度场偏微分方程，计算出井筒某一位置的流体温度，得到井口出口温度；获得目标区块地层温度随径向距离和时间变化的解析解，评估同轴换热井运行预定时间后，地层在径向上产生温降的范围；根据求解得到的井口出口温度和已知的井中入口温度，计算并预测同轴换热井换热效率。本发明可解决数值模拟存在的求解时间长，以及基于稳态假设的解析解存在的计算结果不准确的问题,提高采油效率并降低能耗。

本发明授权石油开采中同轴换热井换热效率预测方法在权利要求书中公布了：1.一种石油开采中同轴换热井换热效率预测方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤一、建立同轴换热井耦合传热物理模型，根据目标区块的工程结构与地质条件，建立直接用于数学求解的标准化传热模型； 步骤二、根据油管及环空内温度控制方程，将井筒温度场偏微分方程进行Laplace变换，计算目标区块中的同轴换热井井筒温度，以进行实际工况快速模拟，绘制沿井深温度剖面，计算出井筒某一位置的流体温度，得到井口出口温度； 2.1、根据油管内工质温度控制方程及环空内工质温度控制方程，依据循环工质循环过程中流体流动情况，利用Laplace变换求解井筒温度场； 油管内工质温度控制方程：; 环空内工质温度控制方程：; 式中：为环空内循环工质温度；为油管内循环工质温度；t为时间；为质量流率；为流体比热容；z为轴向距离；为单元体上下温差；为循环工质流速；为油管内与环空内流体横截面积；为地温梯度；为井斜角；为地表温度；、通过拉格朗日松弛算法简化的松弛距离函数；为热储存系数，无量纲； 2.2、将井筒温度场偏微分方程进行Laplace变换，确定目标区块中的同轴换热井油管内及环空内流体温度计算公式，计算目标区块中的同轴换热井井筒温度： 油管内： ； 环空内： ； 式中：e为自然对数的底数，其值为2.71828；为阶跃函数，表示时间延迟效应； 2.3、根据目标区块循环工质循环实际工况，确定热储存系数的值； 2.4、进行实际工况快速模拟，绘制沿井深温度剖面，采集获取2.2中各公式的参数，并计算出井筒某一位置的流体温度，得到井口出口温度； 步骤三、应用Duhamel定理求解耦合的地层热传导方程，获得目标区块地层温度随径向距离和时间变化的解析解，通过该解析解评估同轴换热井运行预定时间后，地层在径向上产生温降的范围，优化布井间距设计，并预测地层温度的恢复情况； 步骤四、计算并预测同轴换热井换热效率，根据求解得到的井口出口温度和已知的井中入口温度，计算换热效率，通过换热效率对当前工况下的运行参数进行优化调整，实现取热最大化或经济最优化，换热效率计算如下： ; 式中：为工质比热容；m为质量流量；为井口出口温度；为已知的井中入口温度。

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