稠油地面蒸汽管线热力参数影响及保温厚度优化

提高蒸汽注汽品质和优化保温层厚度是改善地面蒸汽管线热力输运、实现稠油高效开采的关键。建立了油田地面蒸汽管线热力参数计算模型和保温层厚度经济性分析模型,基于分段微元方法求解沿程蒸汽干度、热损等特性参数,分析了锅炉出口蒸汽参数和注汽流量的影响规律,并结合经济厚度法的计算原理优化了保温层厚度。结果表明：提高锅炉出口蒸汽温度和压力,沿程蒸汽干度降低速度变快,沿程热损增加变快,与锅炉出口蒸汽温度313 oC,压力10.2 MPa相比,其热损最大增加11.15%;增加注汽流量,蒸汽干度提升且随管线沿程降幅缩小,等梯度注汽流量差下,高注汽流量时蒸汽干度降幅较小,其降幅为3.58%;经济厚度为0.33m时,其热损费用同比原有厚度可降低68.22%。     

地面管线蒸汽干度计算模型及影响因素分析

为实现稠油热采地面管线蒸汽干度准确预测,分析其对采油效率的影响,建立了湿蒸汽在地面管线内流动的热损失和压降耦合模型,采用微元法获得地面管线蒸汽干度拟合方程,研究了不同因素对水平管线沿程蒸汽干度的影响,结果表明:湿蒸汽计算值与拟合值相对误差均在10~(-6)～10~(-5)数量级,线性拟合方程可进行地面管线任意截面蒸汽干度预测;降低注汽锅炉出口温度和压力,增加注汽流量,提高初始蒸汽干度,可有效提高地面管线末端注汽井口的蒸汽干度。为稠油热采地面管线注汽系统的评价与优化提供理论参考。     

保温层偏心沉降对架空注汽管线传热影响研究

架空注汽管线保温材料沉降对评估管线散热损失、计算经济效益会产生显著影响。建立了保温材料沉降注汽管线周向传热模型，分析了环境风速、管线管径以及土壤辐射对管线热损失的影响。结果表明，增加风速导致偏心保温管线热损失增加，环境风速增加120%时，管线外保温热损失增加5.9%；在偏心率相同的情况下，管径越大，其空气夹层热损失越小；与不考虑土壤辐射相比，考虑土壤辐射时管线外壁面平均热流密度降低1 036 W/m2。