稠油热采湿蒸汽汽水分离及等干度分配计量技术研究

稠油热采注汽锅炉多为直流锅炉,其产生的湿蒸汽干度≤80%,为了满足井底高干度蒸汽要求,设计球型汽水分离器,采用重力分离、离心分离及膜式分离原理,将蒸汽干度提高至95%以上,满足注汽要求。湿蒸汽为汽水二相流,蒸汽主干线和支线若采用侧三通,二管路内的蒸汽干度差别较大,直接影响各注汽井的注汽效果。采用正三通的入口或出口加装插入装置,可有效使二管路中蒸汽干度近视相等;当分支较多时(3-4路),设计加装整流器的球型等干度分配器,采用整流及对称性原理,实现各分支管路内蒸汽干度相等。同时,将标准孔板与文丘里管串联于湿蒸汽管道中,根据质量守恒定律,求解方程可计算出蒸汽质量流量与蒸汽干度,确保二相流计量的准确性及蒸汽干度的在线测量。通过湿蒸汽汽水分离及等干度分配计量技术研究,提高了注汽井的热采效果。     

V锥流量计在蒸汽干度计量中的应用

针对稠油开采过程中采用人工化验法进行蒸汽干度测量时,随机性强且稳定性差的缺陷,采用V锥流量计结合流体体积变化法测量蒸汽干度,在线监测蒸汽干度及蒸汽压力等参数。通过分析蒸汽干度与蒸汽压力以及V锥流量计测得的压差之间的关系,证实蒸汽压力、流量和压差是影响蒸汽干度的主要因素,得出蒸汽干度与压差值成近似一次函数关系的结论。     

双V锥组合测量饱和湿蒸汽的干度及流量研究

针对蒸汽干度、流量的测量问题,提出将两个结构特性不同的V锥测量元件组合在一起,建立双V锥组合体进行测量,并进行了现场试验,利用"双V锥"测量了锅炉排量为15~18 t/h、干度为55%~80%时蒸汽的参数,并对锅炉出口干度进行人工化验,经过对试验数据的详细分析,得出该装置测量蒸汽干度的相对误差都在4%之内、流量的相对误差都在3%之内,测量装置可应用于现场测量。     

湿饱和蒸汽分配计量研究与试验

针对蒸汽双相流量计进行蒸汽计量存在的零点漂移,造成地面蒸汽计量误差大等问题,根据当流体在通过V锥节流装置时会造成局部收缩,在收缩处,流速增加,静压力降低,因此,在V锥前后将产生一定的压力差,通过测量该压力差达到测量流量的目的。研究表明该技术原理、相关设备完全能够完全满足生产需要,湿饱和蒸汽分配计量首次采用V锥流量计作为节流元件,解决了蒸汽驱两相流计量难题。湿饱和蒸汽分配计量提高了湿蒸汽质量流量及干度在线检测精度。     

筒式电容测试注汽井干度算法机理与实现

为研究热采注汽井沿程蒸汽参数的变化规律,采用筒式电容方法精密测量注汽井蒸汽热力学参数,分析注汽井温度、压力和蒸汽干度随井深的变化特征。构建注汽井蒸汽干度测量模型,对蒸汽干度测量模型进行数值反演,考查蒸汽干度随介电常数的变化规律,揭示了干度值随井深的增大逐渐减小。     

考虑储层非均质时注汽井内蒸汽流动规律

稠油热采水平井注蒸汽是一个复杂多变的过程，水平井沿程蒸汽热物性的预测对于储层的均匀动用十分关键。考虑储层渗透率、围压和蒸汽相变等条件的相互耦合影响，建立了预测水平井注汽流动的综合数学模型。与现场测井数据进行对比分析，验证了模型的准确度。模拟结果表明，单一变量条件下，水平井跟部注汽压力越大，注汽井内质量流量和蒸汽干度下降越快，当注汽压力由11 MPa降为8.5 MPa时，配汽距离增加1倍；在水平井相同位置处，跟部注汽干度越高，注汽井内质量流量越大，且蒸汽压力下降越快，注汽干度提高1倍时，压降也几乎增加1倍；跟部注汽流量越大，蒸汽压力下降越快，注汽流量提高1.75倍时压降提高了5.3倍，但管内蒸汽干度下降趋缓；储层渗透率越高，注汽井内的蒸汽干度下降越快。该模型可以为现场注汽提供理论支撑，有效提高配汽效果达到增产降耗。     

电容法测量注汽井干度机理研究与电路实现

摘要针对当前油田进行热注蒸汽开采稠油时干度测量的重要性,提出一种蒸汽干度在线测量的电路设计方法,采用单片机、积分器及比较器等器件组成系统电路;利用集成的双重斜波测量传感器电容值,根据电客与湿度的关系可知蒸汽干度值,实现了蒸汽干度的在线测量,提高了测量精度。     

双涡街法测量饱和蒸汽干度研究

注汽热采是稠油油田开采的主要手段,此方法开采的效率主要取决于蒸汽干度的高低。经研究表明,在注入相同的蒸汽量的情况下,蒸汽的干度越大,采收率越大,油汽比越高。只有较高干度值的饱和蒸汽才能对稠油有很强的驱动效果。但是干度太高,会使注汽锅炉水中的盐份大量附着在炉墙壁上,致使锅炉结垢,降低锅炉的热效率,甚至危及锅炉的运行安全;干度太低,通过管道传送到井底后干度就更低了,无法有效驱动稠油层,达不到开采稠油目的。可见,对饱和蒸汽的干度值进行实时、准确测量具有重要意义。然而,现今国内外仍无工程上实用的干度仪,使其具有实时测量、准确度高、寿命长、造价低的性能,针对此问题提出了基于双涡街联合法测量湿饱和蒸汽干度的方法。     

注汽锅炉湿蒸汽干度在线监测技术的思考

对于锅炉的运行而言,如果蒸汽的干度较低,则会影响采油的实际效果,而蒸汽的干度较高,则会给锅炉的运行带来安全隐患。基于此,本文将分析在注汽锅炉发生炉膛爆管的主要原因,同时以装置构成、装置安装、投用准备、实际投用以及在线监测为切入点,深入探究注汽锅炉湿蒸汽干度在线监测技术的具体应用,旨在能够掌握炉膛爆裂的原因,改进当前锅炉的运行状态,并提高燃料(天然气)的利用率,能够促进新疆油田分公司风城油田作业区重32井区普通湿蒸发生器锅炉的良好发展。     

N2泡沫辅助蒸汽吞吐注汽参数优化设计

本文主要研究的内容是N2泡沫辅助蒸汽吞吐注汽参数优化设计，周期产油量只是注采参数的函数，其中主要参数有蒸汽干度、混注比、日注汽量、周期注气量和焖井时间，因此以这5个主要参数为优化变量研究注汽参数对稠油油藏提高采收率的影响。     

Steam flow law in horizontal wells when considering reservoir heterogeneity

Steam injection in horizontal wells for thermal recovery of heavy oil is a complex and changeable process. The prediction of thermal properties of steam along horizontal wells is critical to the uniform production of reservoirs. In this paper, considering the mutual coupling effects of reservoir permeability, confining pressure, and steam phase transition, a comprehensive mathematical model for predicting steam injection flow in horizontal wells was established. Compared with the on-site logging data, the accuracy of the model was verified. The simulation results show that under a single variable condition, the larger the steam injection pressure at the heel, the faster the mass flow and steam dryness decrease. When the steam injection pressure drops from 11 MPa to 8.5 MPa, the steam distribution distance doubles. At the same position, the higher the steam dryness at the heel, the greater the mass flow in the steam injection well, and the faster the steam pressure decrease. Double the steam injection dryness, the pressure drop is almost doubled, but the longer steam injection distance. The larger the steam injection flow at the heel, the faster the steam pressure decreases, and the decrease in the steam dryness in the tube slows down. When the steam injection flow increases by 1.75 times, the pressure drop increases by 5.3 times. The higher the reservoir permeability, the faster the steam dryness decreases. By obtaining the general rules of steam distribution in horizontal wells to provide theoretical support for on-site steam injection, the steam distribution effect can be effectively improved to increase production and reduce consumption.     

一种新型多喷嘴汽-液喷射器的性能

目前汽-液喷射技术中关于湿蒸汽的研究较少,然而在实际工业中,相当一部分低压蒸汽是具有一定干度的湿蒸汽。为此,设计了以湿蒸汽为工作蒸汽的实验台,并采用一种多喷嘴结构的汽-液喷射器作为实验元件,分析了蒸汽压力、蒸汽干度及喷射器背压对其性能的影响。实验结果表明：蒸汽干度使蒸汽质量流量随蒸汽压力变化的曲线平移。喷射系数随蒸汽干度的增大而增大。蒸汽压力较低时,喷射系数和过冷水流量随蒸汽压力的升高而增大,随着蒸汽压力的升高,当汽羽的长度大于喷射器的喉嘴距时,过冷水发生壅塞,喷射系数开始减小,而过冷水流量的减小延迟。总体上,喷射系数随背压的升高而减小,在背压不同的范围内,喷射系数下降的速度有所不同。     

油田热注蒸汽干度测量方法的研究进展

综述油田热注蒸汽(湿饱和蒸汽)干度测量的几种有效方法——化学化验法、热力学法和非热力学法、软测量法、光学检测法和"体积变化式"测量法,分析了各种方法及其优、缺点,并提出了体积变化式测量法应用于油田蒸汽干度的测量。     

基于人工蜂群算法优化LSSVM的蒸汽干度软测量

为了提高蒸汽干度测量的精确性,提出了基人工蜂群优化最小二乘支持向量机的干度软测量模型。首先利用人工蜂群算法对最小二乘支持向量机的核参数进行参数优化,然后利用优化后的最小二乘支持向量机干度测量模型对干度进行软测量,软测量结果表明基于人工蜂群优化的最小二乘支持向量机的测量效果满足了精度要求。最后运用最小二乘支持向量机和BP神经网络模型对干度进行了软测量,结果表明:基于人工蜂群优化的最小二乘支持向量机软测量模型具有测量精度高,测量稳定性好的优点。     

余热锅炉蒸汽流量的温度压力补偿及在DCS系统中的实现方法

将"IFC-1967公式"用于水蒸汽流量的温度压力补偿,可以保证企业精确测量及统计蒸汽流量和累计用量。利用DCS系统提供的结构化文本编程组态方式,将IFC-1967公式写入到系统,并封装成通用功能块,在DCS系统中实现了对余热锅炉过热蒸汽流量的准确测量。     

注蒸汽过程中井筒物性参数计算方法研究

注蒸汽开发稠油油藏过程中,随着蒸汽的注入,热蒸汽将与井筒、地层之间发生热量传递,使蒸汽的物性参数发生改变.应用热传递理论,根据井筒内能量守恒、动量守恒和质量守恒原理,建立了蒸汽注入过程中,蒸汽压力梯度、干度梯度和热量传递模型.采用迭代法对压力、温度、干度进行迭代求解,并应用编制的软件对胜利油田某井注入蒸汽的物性参数进行了计算.与现场实测结果对比,平均误差均不超过1.87％,准确度较高.     

SIMULTANEOUS HEAT AND FLUID FLOW IN POROUS MEDIA: CASE STUDY: STEAM INJECTION FOR TERTIARY OIL RECOVERY

Heat transfer and fluid flow in porous media occur simultaneously in thermal enhanced oil recovery and significantly increase the rate of energy transfer. The purpose of this investigation was to take advantage of such contemporary transfers and to study heavy oil recovery efficiency using hot-water flooding, cold-water flooding, and steam injection into porous media. A set of multistage laboratory tests was performed to find the temperature profile during steam injection as a means of tertiary oil recovery. Sand-packed models were utilized to investigate the oil recovery efficiency during cold and hot water injection as well as steam flooding for both secondary and tertiary oil production stages. An oil bank was formed in steam injection during the tertiary oil recovery from a vertical standing sand-packed model, resulting in very high oil recovery efficiency. Steam injection was found to be very effective, compared to cold- and hot-water flooding, for the recovery of heavy oil. Based on the principles of transport phenomena in porous media, a mathematical model was developed to predict the temperature profile during the steam injection process. Satisfactory agreement is achieved between the temperature profile predicted from the model and the experimental results.