地面注蒸汽管线压降的影响因素

注汽管线的压降比较大,影响因素比较多,主要有注汽流量、管径、环境温度、保温层材料及厚度等。从管径对蒸汽参数的影响情况来看,应尽可能地采用大管径注汽;在注汽流量等其他条件不变的情况下,管径越大,管线压力损失就越小。保温层材料及厚度主要影响管线的热损失,通过影响干度进而对压力产生一定的影响。在管径优化过程中,根据河南油田现场运行经验,在压降方面投入的运行费用每年1～3万元比较经济。河南油田实践表明:对不同的管径,最佳保温厚度可在80～100 mm之间选取。     

地面注蒸汽管线蒸汽干度研究及布网方式

在研究注蒸汽管线蒸汽干度的影响因素时,应同时研究这些因素对压降的影响。注汽管线的压降比较大,影响因素比较多,主要有注汽流量、管径、环境温度、保温层材料及厚度等。根据动量守恒、能量守恒理论可建立管线中蒸汽压降和干度的控制方程。两相流的流型及其判断方法是研究两相流的基础。对水平管流,采用Chien,S.F.在第二届拉丁美洲石油工程会议提出的流型及判断准则并作为研究依据。河南的稠油油田一般都是采用二级布站方式布置输气管网的。选择符合压降要求、投资较低、运行费用较低的注气管线对稠油开发意义非常重大。     

稠油井注蒸汽管线及井筒热力计算

利用注蒸汽的方法开采稠油时,为了提高注蒸汽的效益,希望尽量减少注蒸汽管线及井筒中蒸汽的压力降和热损失。因此根据注入蒸汽的流量、压力和干度确定注汽井井底的蒸汽参数,或根据井底油层条件选择合理的注汽参数是一项重要工作。本文根据两相流动和传热的综合模型,考虑了蒸汽在注汽管线和井筒中的流动状态及井筒中的不稳定的传热过程,计算注蒸汽时地面管线及井筒中蒸汽的压力降、干度变化及热量损失,编制了计算程序,并有计算实例分析。计算中还考虑了井底油层静压对注汽压力的约束作用。并可根据油井条件,通过计算,选择合理的注汽参数。     

稠油热采湿饱和蒸汽流量计量技术在河南油田的应用研究

注蒸汽吞吐开发稠油油田,油层注入蒸汽为湿饱和蒸汽时,计量误差大,为了解决单井注汽精准计量问题,在锥形孔板流量计基础上,引入“差压噪声”理论,建立了湿蒸汽流量、干度双参数测量模型,通过高频采集分析及数据库动态补偿运算,提高不同干度下的流量精度。单台注汽锅炉对单井注汽时,在注汽管线串连接入锥形孔板流量计,通过锅炉进水用电磁流量计来标定蒸汽流量,然后在组合注汽井进行试验,现场应用46井次,湿饱和蒸汽流量计量误差在5%以内,满足了注汽计量要求。     

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。     

加利福尼亚州Buena Vista Hills油田轻油蒸汽驱注入井试井

在加州Ｂｕｅｎａ Ｖｉｓｔａ Ｈｉｌｌｓ油田轻油蒸汽驱过程中进行过压降试井及台阶状流量注入试井，由此获得的资料可以确定注汽井蒸汽带的特性及地层的破裂压力。根据邻近温度观察井中的资料及为验证压力分析结果而进行的热平衡计算，可以估算蒸汽带的厚度。注汽井压力不稳定试井这一监测蒸汽驱的有效方法可以和其他监测手段一起用来提高油藏管理的水平。     

水平井分段注汽调剖方法研究及影响因素分析

水平井注汽过程中,蒸汽沿着水平段的流量不断减小,蒸汽物性参数也在不断变化,加之注汽管柱内的流动阻力及储层内渗透率的不均匀性,导致储层剖面吸汽严重不均。为实现均匀配注,需根据注汽参数和井况确定每个配注器上泄流孔的个数与位置。利用建立的单管分段注汽热力学模型确定配注器的节流压降、流量和干度,分析了不同工况下单管分段配注过程中泄流孔个数、节流压降、干度以及吸汽量的分布情况。计算结果表明:注汽量越低、注汽段越长、渗透率越小,干度降幅越大;将该计算模型的参数优化方法初步应用,可有效改善笼统注汽情况下剖面吸汽不均的现象,基本实现了均匀注汽效果。     

注蒸汽管线复合反射式保温结构经济厚度优化计算

新疆油田注蒸汽管线采用复合反射式保温结构,自内向外依次为纳米气凝毯、复合铝箔、硅酸盐棉毡、橡塑、玻璃丝布和铝箔.输汽管线管径已定时,保温结构决定了管线的投资费用和运行费用,即年总费用.基于热经济学原理建立了稠油注汽管线复合保温结构经济厚度优化计算的数学模型,利用该模型可以得到不同情况下的经济保温层厚度.输汽管径、输汽温度以及保温材料的价格等因素都会影响到保温层的经济厚度.针对某一工况得到的经济厚度在工况改变时,未必能保证经济上的最优.     

稠油注汽管网蒸汽流量干度调控装置研究

为解决稠油注汽开采输汽主干线与分支管线连接处因相分离现象而造成的注汽井蒸汽流量和干度分配不均的问题,研制了蒸汽流量干度调控装置。装置主要由储液管、旁通管线、孔板、支管线和阀门等组成。室内试验表明,只要蒸汽通过孔板处产生的压差与旁通管线及调节阀上液体产生的摩阻压降保持平衡,对分支管蒸汽干度的控制基本上不受其蒸汽流速变化的影响;当装置入口蒸汽干度由20％～70％变化时,若流速及其它条件保持不变,则分支管蒸汽干度基本恒定。     

热采井注汽速度对井底蒸汽参数影响的数值分析

蒸汽的注入速度一方面牵涉到热采效果的问题．另一方面牵涉到注蒸汽成本的问题。显然．注汽速度越大．相同时间蒸汽注入量就越多,成本也就越高。合理选择注汽速度可以提高热采效果和降低成本．为此,需要分析注汽速度对井底蒸汽温度、压力、干度等各方面的影响。     

中深层稠油油藏蒸汽-氮气复合吞吐技术

针对中深层稠油油藏地层压力高、注蒸汽过程中热损失大、蒸汽腔扩展范围小、注蒸汽开发效果差等特点,提出了蒸汽-氮气复合吞吐技术。针对渤海某中深层稠油油藏,通过实验和油藏数值模拟,深入研究蒸汽-氮气复合吞吐加热降黏、气体溶解降黏、重力驱替作用、增压作用、扩大加热腔作用、改变稠油流动形态和底水油藏注氮气的控水作用等开采机理,优化气水比、注汽量和注入方式等关键注入参数。数值模拟结果表明,注入温度为350℃时,最优气水比为50;对于厚度为10 m的油藏,水平井注汽强度为10～15 m~3/m.     

热采水平井多点注汽工具设计与试验研究

多点注汽是改善稠油热采井吸汽剖面、提高采收率的有效工艺,蒸汽限流分配器是实现该工艺的关键工具。以热采水平井吸汽能力模型为基础,综合考虑油藏物性、井筒汽液两相流压降的影响,设计蒸汽限流分配器,实现沿水平井筒蒸汽注入量的调配。通过水平井注汽地面模拟试验,验证蒸汽限流分配器的有效性,并研究注入参数的影响。结果表明:调配蒸汽限流分配器的通流面积后,试验单元流量分布的均匀性得到明显改善,不均匀系数最大降幅为93.8%;随着泵排量的增大,流量分布不均匀系数先减小后增大;蒸汽限流分配器与封隔器的优化组合是实现水平井多点注汽工艺的有效方法。     

改善水平井吸汽剖面的计算模型

保证水平射孔段均匀吸汽,形成均衡合理的吸汽剖面,是水平井注蒸汽开采的关键技术之一.为此,根据沿注汽管柱长度方向流量分配均衡原则设计配注器 油管组合型注汽管柱,通过调节配注器的泄流孔密度,保证油套环空内各段的压力和流量相等,以达到均匀注汽的目的.建立了水平注汽管柱内汽、液两相流热动力学模型、配注器节流模型及储层吸汽模型,并将注汽段流量均匀分布作为目标函数,对注汽管柱的配注器数量、配注器泄流孔个数及布置形式等进行了数值仿真优化.该注汽管柱参数优化方法在胜利油田滨南采油厂进行了初步应用,达到了预期效果.     

稠油蒸汽吞吐注汽系统优化

产生和注进大量高速、高温、高压蒸汽是稠油注蒸汽热力开采的主要特征。因此,稠油注蒸汽热采的经济研究工作都应围绕这个中心问题。分析项目的投资和成本是最优经营决策和合理经济评价的基础。在投资和成本构成中,注汽系统占很大比重。本文试图应用随机服务系统M/M/C模型的原理和方法及线性规划技术,结合边际分析法,在寻求注汽服务系统总成本的基础上,优化稠油蒸汽吞吐热力开采的注汽系统的有关参数,包括:注汽站最佳规模、注汽站经济控制井数范围、注汽站最佳控制井数及各种规模注汽站的最优组合,并讨论了不同稠油价格对上述优化结果的影响。最后,将其应用于胜利油田单家寺稠油注蒸汽热采油田。     

地形对煤层气集输管线水力计算的影响

根据现有输气管线计算公式,分别建立高程差及地形起伏对煤层气集输管线流量、管径、管长以及终点压力影响的数学模型.通过数值计算,研究地形对煤层气集输管线水力计算各参数的影响.当各起伏管段或直管段高程差小于200 m时,地形对集输管线的流量、管径和管长的影响都很小,可忽略.在其他条件相同的情况下,高程差为100m的直管线终点压力会降低5％以上,且高程差越大,压降受到的影响越大,建议在计算压降时,当起点、终点高程差大于100m就应考虑高程差的影响.在地形起伏地区,管线的起伏高程差是影响各参数的主要原因,其中管线压降受到的影响最为明显.     

垂直井筒内超临界蒸汽相态变化规律数值模拟——以高升油田高3624块为例

根据高升油田高3624块的储层地质条件及流体特征,结合超临界蒸汽吞吐机理,通过对动量方程、能量方程、散热方程等控制方程的求解,建立超临界蒸汽驱压降及温降的数值模型,计算超临界蒸汽各参数在注气油井中的数值展布,研究垂直井筒内超临界蒸汽吞吐过程中流动的各项热力学参数、压力降和套管温度的变化规律。以计算流体力学为基础,通过改变注入蒸汽压力、蒸汽温度等模拟条件,得到不同位置的温度场、压力场分布云图,进一步加深对超临界蒸汽相态变化规律的研究,为高升油田超临界注汽参数的优化和提高深层稠油采收率提供依据。     

提高稠油水平井注蒸汽效率的技术研究

稠油热采水平井普遍存在水平段横向上吸汽不均匀的问题,严重影响了稠油油田的开发效果.通过采用均匀注汽工艺技术,利用封隔器将水平段有效分隔成多个部分,以注入蒸汽均匀分配为目标函数,根据沿水平注汽管柱长度方向上流量均匀分配原则及蒸汽在储层中的均衡分配关系,建立了蒸汽均匀分配计算模型,对新疆某油田2口不同储层条件油井注汽管柱注...     

多点注汽水平井井筒出流规律数值模拟

基于多点注汽水平井管柱结构,考虑注入蒸汽在水平井筒内的变质量流特性及注汽阀节流压差的影响,建立了多点注汽水平井井筒与储层耦合数学模型,并采用迭代方法对其进行了求解;以此为基础,系统研究了多点注汽水平井井筒出流规律。结果表明:多点注汽水平井注汽过程中,水平段油管内压力、温度和蒸汽干度从水平井跟端到趾端逐渐降低,但压力和温度降低幅度并不显著,蒸汽干度降低幅度较为明显;蒸汽注入量与注汽阀节流压差沿水平段均呈不对称的"U"型分布,且随着时间的增加,蒸汽注入量沿水平井段的不均匀性越来越严重,蒸汽注入量不均匀系数越来越大;通过调整注汽阀沿水平井段泄流面积可以在一定程度上减缓蒸汽沿水平井筒的不均匀注入。     

曙光油田注汽系统热效率配套工艺技术研究

稠油注汽费用是曙光油田主要支出成本之一,注汽系统热效率配套工艺技术可有效降低注汽成本.提高注汽系统热效率实质上是确保注汽锅炉燃料产生的热量最大限度地转化为锅炉出口湿饱和蒸汽的热能,湿饱和蒸汽携带的热能最大化注入油层,起到了延长注汽周期,减少注汽量、降低能源消耗的目的.     

超深层稠油HDCS开发技术研究与应用

胜利油田埕东断裂带超深层特稠油油藏采用常规注蒸汽开发时,存在注汽压力高、井筒热损失大、井底干度低的问题,有效储量动用程度较低。室内实验和数模研究表明:伴蒸汽注入油溶性降黏剂可降低超深层稠油注汽压力;二氧化碳和油溶性降黏剂驱可大幅度提高超深层稠油驱替效率;水平井可提高油层吸汽能力、降低注汽压力,开采效果优于直井。因此,由水平井、油溶性降黏剂、二氧化碳和蒸汽组合形成的HDCS强化采油技术,是开发埕东断裂段超深层稠油的有效方式。