电加热杆抽油井温度分布计算

随着油田开发的深入，一些高黏度、高凝固点、高含蜡原油的开采比例越来越大。为了经济高效地开发这些油藏，针对稠油流动性差、温度敏感性高的特点，采用电加热抽油杆开采技术配合其他工艺能较好地适应稠油油藏的开发。温度是影响黏度的主要原因，而黏度是评价稠油特征的核心参数，因此，建立井筒温度分布至关重要。在介绍电加热抽油杆装置及加热原理的基础上，通过一个井筒温度场模型，计算了在电加热下的井筒温度分布。实例计算表明：电加热具有较好的加热效果。     

电加热稠油热采井筒温度场数值计算方法

电加热稠油热采井筒温度场是热采作业参数设计的核心依据,基于传热学理论和气液两相流井筒温压场计算方法,考虑温度对稠油热物性影响,建立了连续电加热和电磁短节加热工艺井筒温度场的数值计算方法,并以大港油田X井为例,计算了不同加热功率下连续电加热和电磁短节加热工艺的井筒温度场。计算结果表明:井口温度的模型计算结果与实测值相对误差仅为3.10%,满足工程设计精度要求,也验证了计算方法的有效性和准确性;连续电加热工艺的井筒温度剖面平滑连续,而电磁短节加热工艺的井筒温度剖面呈锯齿形,且温度波动更大;连续电加热工艺的井口温度高于电磁短节加热,而连续电加热工艺的平均温度则低于电磁短节加热工艺。该研究结果可为电加热稠油热采工艺选择、作业参数设计提供指导和借鉴。      

稠油井油管电加热功率优化与应用

为了解决油管电加热井能耗高的问题,实现稠油井的节能生产,依据非稳态传热学模型,综合考虑抽油机举升能耗与电加热装置能耗,建立了油管电加热降黏举升工艺数学模型。综合考虑抽油机耗电和电加热耗电,分析了电加热功率对井筒温度场、井筒内黏滞阻力及电机有功耗电的影响,在此基础上,优化给出了合理的电加热功率。分析结果表明:所建模型能较好地模拟出电加热井筒温度场;合理的电加热功率应使井筒内的原油温度要高于凝固点温度,使原油具有较好的流动性,确保将高黏度稠油举升到地面。研究的优化方法可为电加热井节能生产提供技术指导。     

光纤温度传感技术在稠油电加热井上的研究与应用

针对吉林油田稠油开发区块应用电加热井电热能耗大、加热效率低、举升不配套的技术需求,本文对空心杆电加热举升方式井筒温度场进行了分析建模,得到了完整的井筒温度分布曲线,并进行了稠油生产井井下连续温度剖面监测,运用实际监测数据与理论计算曲线对比分析,对所建立的理论温度场模型进行了验证与完善,利用所建立的空心杆电加热仿真模型及温度理论模型,分析各电加热参数对井筒温度分布的影响,进而实现对实验井的电加热参数进行合理优选,实现提高加热效率降低能耗的目的。     

渤海稠油油田井筒电加热技术可行性分析

文中分析了原油黏度的主要影响因素,统计了渤海海域主要稠油油田的流体性质、黏温试验数据、油藏压力、温度及生产数据。经过深入分析,总结出了渤海海域稠油油田的原油黏温特性及拐点温度、含水分布等规律。随后,按照这一分布规律,同时考虑井筒电加热技术的特性,选取S油田某稠油生产井,模拟了井筒电加热的效果,并对相应的能耗及电潜泵系统的运行参数进行了分析。结果发现,采用电加热技术有利于电潜泵机组的运行,电潜泵的排量和效率随着加热温度的升高相应提高,而功率则随之减小,可以有效地降低平台的用电负荷。在此基础上,对渤海海域6个主要稠油油田进行了井筒电加热模拟,并根据模拟结果深入分析了井筒电加热技术在这些油田的适用性。     

稠油有杆泵电加热井的井筒温度场预测

根据传热学原理,对稠油从井底流出井筒过程中热交换机理进行研究,建立稠油有杆泵电加热井的井筒温度场预测模型.用有限差分法求解数学模型,并综合考虑导热系数、液体密度、比热等热物性参数的影响.对并筒温度的模拟预测可为稠油开采分析和电加热参数的选择提供参考.     

稠油水平井油层段电加热工艺技术研究

针对稠油水平井,以提高井筒原油温度,改善原油流动性为目标,结合目前常用的电加热工艺技术,研发出一种稠油水平井油层段电加热工艺,并对工艺中的关键工具进行设计及绝缘试验。根据能量守恒定律,建立了油层段电加热工艺井筒温度场,并对典型井工艺实施进行设计评价。H05井计算实例表明,油层段流体温度由64 ℃加热到105 ℃,井口温度由55.5 ℃提高到84.9 ℃,泵入口温度由60.8 ℃提高到91.3 ℃,泵入口原油黏度由777.3 mPa · s降低到127.8 mPa · s,井筒摩阻由186.2 kPa降低到62.6 kPa。油层段电加热工艺可以明显提高泵入口原油温度,降低原油黏度及井筒摩阻,改善井筒原油流动性。     

电加热工艺的选择及配套应用

孤岛油田是典型的疏松砂岩油藏,稠油储量丰富,稠油、含蜡区块零散分布较广.从1996年至今,该厂应用井筒电加热技术,累计施工40多井次,累计增油6.0 万t以上.结合孤岛油田的实际情况,分析了各类电加热井的井筒温度分布曲线,指出合理选择电加热井,优化加热方式、加热功率及加热深度,有利于提高整个电加热系统的工作效率.     

Huate Mer A海上稠油油田电缆加热降黏技术研究

稠油黏度大,流动性差,对温度敏感性强,给石油开采带来了一定的难度。中海油在刚果(布)的海上稠油油田Huate Mer A水深1 050m,该油田在海底泥线处的海水平均温度为6℃,根据试验测定的黏温曲线得知,该处稠油黏度达到了16 650mPa·s,流动性很差。根据该油田探井完井试油的要求,建立了从储层到水面的井筒温度分布模型;分析了油井产量、保温油管型号、电加热功率以及保温油管和电加热复合使用时对稠油温度的影响,并确定了最佳加热深度。结果表明:不同的油井产量对稠油沿井筒温度的分布几乎没有影响,单一的使用保温油管或者电加热对稠油的升温降黏作用有限,采用保温油管-电缆加热的复合降黏技术对稠油的升温降黏有着显著的作用。本油田是我国首次开发的国外深水稠油油田,为深水稠油油田的降黏工艺的设计提供了参考。     

稠油井筒化学降粘技术室内试验及现场应用

东辛油田辛73、辛100为高矿化度、特超稠油断块油藏，电加热或电加热加地面掺水输送开采效果不理想。针对现场情况，在实验室研究的基础上进行了稠油井筒掺活性剂水溶液的井筒化学降粘工艺试验，应用结果表明，该技术不仅可解决稠油井筒举升的难题，同时可解决地面输送困难的问题，且开采成本低。     

井筒电加热技术在稠油试油试采中的应用

井筒机热可提高原油的温度,改善原油的流动性,降低井筒中原油的流动阻力,有效地解决了稠油采出井筒难的问题。阐述了井筒电加热技术的作用及如保合理地确定加热深度,介绍了胜利油田应用该技术在稠油试油试采方面取得的成功经验,评价了该技术的优缺点。该技术对延长蒸汽吞吐井的采油期,防止抽油杆断脱,提高检泵周期,减少井下作业量,获得可靠的试油试采资料,进一步探明稠油储量及提高经济效益发挥了较大作用。     

气井针阀电加热解堵工艺参数计算与试验研究

针对冬季气井的电动针阀易发生冻堵的问题,对比几种常用解堵方式,提出了电加热解堵方案。通过理论计算和现场试验,研究电加热解堵过程中的影响因素、传热模型,优化了电加热解堵方案。依据冻堵成因和电动针阀结构分析,确定冻堵位置和加热位置。理论分析与现场试验的结果表明,电加热过程中热量能够有效传递; 为了提高解堵效率,需要解决电动针阀管线上的传热问题,以保证冻堵位置热量持续供给。电加热解堵方案能够低成本、高效率解决电动针阀冬季冻堵的问题。     

电磁加热凝析气井井筒温度分布

井下电磁加热使凝析油蒸发或流动。在反凝析区域,若升高温度可以得到蒸发凝析油的效果,甚至成为单相。所以通过加热方法升高近井区温度,使凝析油蒸发。凝析气井井筒温度分布是进行气井节点分析和动态分析必不可少的参数。根据传热学原理推出了凝析气井井筒温度分布计算公式,研究了温度计算基础数据求取方法。对某一井深为3390m的凝析气井进行了计算,该气井气油比为3000;地层温度为114℃。计算结果表明:气井温度随井深呈非线性分布;气井井口温度随储层温度的增加而增加。     

稠油井油管电加热间歇加热制度优化

为了实现稠油井节能生产,运用传热学基本理论,建立并求解了油管电加热降黏举升工艺数学模型,较好地模拟出电加热井筒温度场变化,分析了不同加热时间抽油杆黏滞阻力及电机输出电流变化情况。在此基础上,优化了间歇加热制度,给出电加热自动启、停时的上、下限电流值确定方法。实施间歇加热后,单井能耗降低60.1%,实现了高耗电设备节能运行。油管间歇电加热方法为稠油井高效节能开发提供了新思路。     

蒸汽喷射泵用于斜直水平井举升稠油的研究

蒸汽喷射泵是以水蒸汽代替普通喷射泵的动力液,为井下原油举升至地面提供能量,同时能提高井筒内原油温度的一种采油设备。根据热力学和流体力学的基本原理,研究了水蒸汽在喷射系内的流动规律,包括不同蒸汽干度、不同井底流压、不同喷射泵喷嘴组合下的蒸汽注入量和泵排出压力的变化规律:在地层压力一定的条件下,泵口排出压力和蒸汽的干度变化关系不大;产液量随蒸汽干度的增加而增大;井深越浅,需要的排出压力越小,举升相同的液量所需的蒸汽量越少;蒸汽喷射系用于稠油举升在技术上是可行的,可以结合井筒压力和温度的计算进行稠油井蒸汽喷射泵的举升设计。研究结果对实际生产有一定的指导意义。     

新型油管加热采油装置的技术分析

针对含蜡油井、高凝油井、稠油油井生产过程中的举升难题,研制了一种新型油管加热采油装置。该装置利用油井中的油管柱作热源体将电能转化为热能,加热油管内的液体。介绍了油管加热装置的工作原理及各部分的组成,并对地面供电电源、能量控制传输装置、井下绝缘隔离系统及井下发热电路等4部分从结构、原理、性能参数等方面进行了分析。该加热装置在胜利、辽河、大庆、新疆等油田的含蜡油井、高凝油井、稠油井应用200余井次,均取得良好效果。     

全液压稠油热力开采过程井下流体的传热

针对稠油黏度高、密度大、驱替效率低,常规方法开采困难等问题,开展了稠油开采装置研究。介绍了全液压稠油开采装置在原油开采过程中的加热功能,分析了采油装置系统井下流体流动及传热过程。结合理论研究方法和热力学计算,建立了井下流体热交换的物理和数学模型,并对模型进行了分析、矫正和求解。以实际油井参数和液压油的流量、温度为输入参数,通过计算机仿真模拟了井下热交换参数之间的关系,从而改进了已获得的热交换理论方程和模型,并得出了原油的产量与液压油的输入量之间的关系,以及保温提采原油所需要的最小液压油输入量。该模型的建立为进一步研究不同井况和不同输入状态下的流体传热提供了理论依据。     

井筒重力热管传热技术在蒸汽吞吐井中的应用

为寻求经济节能、操作简单、维持稠油在井筒中正常举升的工艺,基于重力热管高效导热原理,提出了井筒热管传热技术。该技术是以热管传热机理为基础,耦合井筒传热原理而形成的复杂传热技术。它不需改变稠油热采油井现有的机抽系统,只是将空心抽油杆进行特殊工艺处理,再进行添加工质、抽空、密封连接制成超长重力热管,最后将重力热管连接在整个井筒机抽系统内,具有井结构简单、无需维护、自行运转等特性。在辽河油田杜84-55-85吞吐井上试验获得成功。结果表明,在无需外加能量前提下,热管依靠井筒深部流体热能,通过高效传热作用,平衡井筒流体温场,提高井筒上部流体温度,延缓了井筒流体温度下降速度,延长了吞吐井的生产时间。该项技术的研究和应用对稠油的节能低耗开采、增加产量具有重要意义。     

蒸汽吞吐水平井精密微孔滤砂管完井参数设计

精密微孔滤砂管在蒸汽吞吐水平井中得到了广泛应用,但对其理论模型研究很少。耦合水平井蒸汽注入阶段、焖井阶段、生产阶段的传热与传质模型,建立了稠油蒸汽吞吐水平井精密微孔滤砂管完井参数设计模型。研究了筛管外径、筛孔直径、筛孔密度、圆周筛孔数对水平井IPR曲线的影响和吞吐周期内井筒压降的变化规律。研究结果表明,水平井产能随着筛管外径、筛孔直径、筛孔密度的增大而增大,且变化趋于平缓;筛孔密度、圆周筛孔数对水平井产能影响较大;随着温度降低,井筒压降对筛管外径敏感性增强。与现场水平井生产效果对比表明,该模型具有较高精度,为蒸汽吞吐水平井精密微孔滤砂管完井设计与效果预测提供了分析模型。