稠油注蒸汽热采系统中技术问题的探讨

本文是在对辽河、新疆、胜利等稠油油田设计和生产实际调查的基础上，对提高稠油热采注蒸汽干度、注汽系统在规划、设计过程中进行多方案经济对比及减少注蒸汽管网热损失等技术问题进行了探讨。文章对深度处理锅炉给水，提高锅炉出口蒸汽干度、应用优化设计软件对注汽站站址和注蒸汽管网的布网方式及保温结构实施优化等问题提出了一些初浅的看法，并且针对降低注蒸汽系统热损失，减少蒸汽输送过程中的干度等问题提出了一些建议。     

蒸汽驱地面管线及井筒热效率评价

通过编制注汽管线热效率计算软件,对新疆油田重油开发公司汽驱过程中地面管线和井筒热损失分别进行计算,然后进行总体热效率评价。评价结果表明,在整个注汽管网中,井筒部分的热损失是最为集中的管段;要减少这部分热损失,提高热效率,可以采用隔热油管注汽措施。汽驱时井筒部分全部采用隔热油管注汽,比采用光油管注汽可减少82%的井筒热损失,每年节约燃气成本近3 000万元。     

注汽锅炉节能减排技术应用浅议

针对稠油热采中注汽锅炉能耗高、损耗大的现象,开展注汽锅炉复合相变换热技术、弱爆炸吹灰技术降低锅炉排烟热损失,开展高温红外辐射保温技术、纤维交错平铺保温技术、定型高铝纤维砖整体砌筑技术降低散热损失,开展烟气余热回收利用等节能技术的综合研究应用,注气锅炉的热效率热效率由84%提高到86%,取得了较好的节能效果。     

新型防水珍珠岩制品在稠油热采注汽管道上的应用

稠油熟采注汽管道采用的保湿材料各类很多，但保温效果均不理想，热损失大，平均热效率只有93.77%。因此，保温材料的选择一直是各部门为提高保温热效率而探讨的关键问题之一。本文介绍了新型防水珍珠岩制品在稠油热采注汽管道上的应用，并取得了理想的保温效果，管道保温热效率达95.42%，对稠油熟采注汽系统的节能具有一定的推广价值。     

提高孤东油田注汽系统效率的探讨

文中结合孤东油田稠油注汽开发工作实际．分析了注汽系统效率现状及存在问题。分析影响油田注汽系统效率提高的三个方面因素。即注汽管网热损失较大影响注汽系统效率、注汽井筒隔热管热损失大注汽效果难以保证、注汽干度稳定性差影响系统效率，并针对存在问题和影响系统效率提高的因素，提出了相应的对策与措施。实践证明，这些措施均十分有效。     

稠油开采注汽锅炉与注汽管道热效率测试

注汽锅炉的热损失表现为排烟热损失、气体不完全燃烧热损失和散热损失,对9台注汽锅炉热效率进行测试,并分析造成排烟热损失较大的原因;为了对注汽管道保温效果、管道散热损失以及管网效率进行评价,对杨楼油田等注汽管道进行了测试并给出安全评价。     

过热注汽管线优化方式探讨

注蒸汽热采是稠油开发的主要技术手段,将注汽锅炉产生的高压蒸汽通过注汽管线注入到地下油层,以降低稠油黏度,便于开采。吞吐和汽驱要求井底蒸汽干度≥50%,SAGD要求井底蒸汽干度≥90%,随着采油新技术的应用,对注汽品质也提出了更高的要求,如何减少热量散失和压力损失、确保蒸汽高效注入地层,对超稠油开发尤为重要。在理论计算的基础上,通过多方案对比的方法,对过热注汽管线优化设计进行了系统的研究和分析,结合目前过热注汽管网现状,阐述了过热注汽管线的管材、保温和热补偿等方面的优化方式,大口径注汽管线材质选用Q345E,热补偿采用旋转补偿器更为合理,保温采用气凝胶隔热毡作为主体具有较好的节能效果。     

新型防水珍珠岩制品在稠油热采注汽管道的应用及效果

稠油热采注汽管道采用的保温材料种类很多,但保温效果大都不够理想,平均热效率约93.77％。新型防水珍珠岩制品用于稠油热采注汽管道取得了较理想的保温效果,管道保温热效率提高到95.42％,对稠油热采注汽系统具有可观的节能效果,在其它保温工程中也有广阔的应用前景。     

优化锅炉运行工况降低燃气单耗

油田注汽锅炉是稠油热采过程中的关键设备,注汽锅炉产生的蒸汽质量直接影响着稠油的采收率和生产成本,其能耗约占稠油热采成本的65%以上。联合站也在逐渐探索更加经济有效的运行工艺技术,优化锅炉运行工况找到最佳的排烟温度与排烟体积,减少排烟热损失,从而提高锅炉热效率;不断应用新的节能技术和措施,增加炉体保温性能和炉内换热辐射换热强度。通过优化锅炉运行工况,实施各项节能措施,从而降低燃气单耗,实现油田注汽锅炉的经济运行。     

注汽锅炉烟气余热利用技术

注汽锅炉是油田稠油开采的主要设备,也是高耗能设备,其运行效率直接决定了稠油开采的成本。胜利油田自稠油开采以来,注汽锅炉燃烧用油一直采用原油,其排烟温度为230～260℃,排烟热损失大,导致注汽锅炉整体热效率下降。通过基础调研、效果对比、理论分析,设计一套注汽锅炉空气预热系统。本系统具备吸收烟气热量用来加热空气的功能,从而提高炉膛温度,保证正常的渣油燃烧,可提高燃烧效率和注汽锅炉热效率,实现烟气的余热利用。注汽锅炉烟气余热利用技术于2011年8月在滨南采油厂得到应用,通过设备的运行可以看出,注汽锅炉的烟气温度由248℃下降到168℃,进口空气温度由28℃提高到了72℃,整体热效率提高了1.5%。     

深层稠油超临界压力注汽管柱设计

深层稠油油藏埋藏深、注汽压力高、注汽井筒热损失大，同时由于直井中隔热油管的最大下深只有1400m，目前常用的注汽管柱对于埋深超过2000m的深层稠油油藏不能实现全井筒隔热注汽，这会使注汽井筒热损失更大。为了提高深层稠油注汽井井筒隔热效果，在分析了超临界压力奈件下深层稠油注汽井的井筒热损失的基础上，研究设计了分段组合式注汽管柱，实现了深层稠油全井筒隔热注汽，井筒热损失小于8％，达到了目前1000m井深油井的井筒隔热水平；设计的注汽配套工具保证了注汽工艺管柱的安全可靠。现场试验表明，深层稠油超临界压力注汽管柱隔热效果好，安全可靠，可以保证深层稠油的注汽质量，满足深层稠油的热采要求。     

L形高真空多层绝热低温管道热-结构耦合分析

用于输送LNG等低温介质的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常处于深冷环境且要承受流体内压,在热-结构耦合作用下的受力较为复杂。为了研究HV-MLI低温管道各部件在复杂载荷作用下的响应状况,以某水平—竖直走向的L形HV-MLI低温管道为例,建立了热-结构耦合分析有限元模型,计算得出了不同工况下的管道温度场分布情况,以及管道中内管、外管、热桥、波纹管和绝热支撑上的应力及应力随各载荷的变化关系。分析结果表明:(1)绝热支撑和热桥是影响管道漏热量的主要部件,以输送LN_2为例,通过上述两个部件的漏热量分别占管道总漏热量的49.07%和49.32%;(2)内管、外管、弯头及热桥等部件应力较小且低于材料屈服极限,实际使用过程中不易发生危险;(3)波纹管应力随输送介质温度的降低和补偿内管长度的增加而增大,水平管段波纹管的应力较高,是管道中的危险部件;(4)内管所受内压是影响绝热支撑应力的主要因素,随内管内压的增大,水平管段与竖直管段中离弯头最近的绝热支撑应力大幅增加,而远离弯头的其他位置处的绝热支撑应力变化不大,因而可适当增加离弯头最近的绝热支撑厚度,同时减少远离弯头处支撑的厚度,以便在保证强度的同时减少漏热量。     

稠油热采注汽管线新型节能保温材料

针对稠油热采注汽管线保温技术差,散热损失大等问题,从影响注汽管线保温效果的关键环节入手,采用先进的保温工艺和材料,重点做好管线保温材料的优选、保温层结构的优化和管线支架的散热保温三个方面工作。通过应用效果比较,对注汽管线保温采用纳米气凝毯复合反射式保温结构和节能支架进行技术改造,节能效果明显。     

稠油计量站应用采出液余热采暖技术研究

针对新疆油田冬季采用油田注汽锅炉生产的高品质蒸汽进行保温,造成非生产耗汽量居高不下的问题,重新设计采暖系统,以回收采出液余热实现计量站保温。其基本原理是回收采出液所蕴含的热能,通过散热器换热提高房间温度,散热器采用D76mm×5mm的无缝钢管,220mm的180°高压弯头及原油管线焊接而成。应用表明,采出液采暖工艺不仅可以实现计量站保温,而且能减少高品质蒸汽的消耗,为计量站冬季保温开辟了新思路。     

日本火力发电锅炉用钢管的发展现状

介绍了日本火力发电锅炉用钢管的发展现状。目前,日本火力发电技术的发展是以提高其发电效率为重点,锅炉蒸气条件是从超临界压向超超临界压(VSC)的方向发展,即提高锅炉的蒸气温度和蒸气压力。为了满足火力发电发展的需要,日本钢铁公司已开发出低合金钢、铁素体、奥氏体耐热钢管,正在研制开发Ni基合金等管材。     

稠油井注汽系统的热效率分析

建立了热采注汽系统热效率的计算模型。根据XX油田数据计算了2个注汽系统的热效率。提出了提高注汽系统热效率的三项措施:(1)降低锅炉的过剩空气系数;(2)按最大允许热损失设计地面输汽管线的保温层厚度;(3)使用视导热系数小的隔热油管,按箍增加隔热结构,防止热封隔器的泄漏等。     

中深层超稠油油藏SAGD开发热效率分析及提升对策

针对目前中深层超稠油油藏SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发中热能消耗大、热利用率低的问题,参考辽河油田杜84块馆陶油层SAGD实际生产数据,对SAGD开发各阶段热损失原因和影响因素进行了分析,计算了开发全过程各阶段的热损失,并提出了热效率提升对策.结果表明:SAGD开发全过程的热损失包含注汽锅炉热损失、汽水分离器热损失、...     

提高注汽锅炉系统热效率研究

通过对河南油田分公司第二采油厂稠油开采用注汽锅炉系统热效率参数的测试和分析,找出了造成热效率低的敏感因素。随后,从理论上给出了提高热效率的对策,并从现场实际出发提出了具体的技术措施。2001年8月对井楼三区2号注汽锅炉实施炉内喷涂HTEE—87型高温红外辐射涂料,同时将供油温度由90℃提高到110℃,混合油粘度由225 mPa·s降至115.8mPa·s,使锅炉雾化效果和燃烧效率明显提高,锅炉热效率由82.4％提高到85.1％。     

稠油采出水回用热采锅炉腐蚀行为和安全评价技术研究

通过采用高温高压模拟试验对注汽系统在回用稠油采出水后的腐蚀行为进行研究表明,炉管在回用污水中主要以均匀腐蚀为主,动态腐蚀速率在0.1385～0.2137mm/a之间。应用压力管道安全评价软件TGRC-ARSP和剩余寿命预测理论,给出了炉管的剩余承载能力,含缺陷管道的临界腐蚀缺陷尺寸和在剩余安全服役时间的预测,并通过现场炉管解剖和实物静水压试验和有限元分析对评价方法进行了验证。     

管道稀土保温材料包裹装置

稀土（ＦＢＴ）复合保温材料已经较大规模地用于输油站内的管道保温,为了改进保温施工技术,研制成功了管道保温材料包裹装置,文中介绍了该装置的特点和应用效果,并与人工作业进行了经济效益对比。