余热回收技术在注汽锅炉上的应用及效果

孤岛采油厂有固定注汽站5座,注汽锅炉9台,担负着全厂近300口稠油热采井的注汽任务.注汽锅炉在启动过程中,每台年消耗原油4600t,全厂9台锅炉年消耗原油达4.14×104t,成本高;而对流段排烟温度高达649～760℃,却没及时回收,热损失大.同时,对流段内翅片管易积灰,且由于装置不易拆装的原因,清灰难度大,不彻底.为解决以上问题,降低成本,提高注汽锅炉的热效率.从2001年7月开始,孤岛采油厂在渤21断块注汽站推广烟气余热回收技术,应用ZG-23C针形管换热器装置,进行现场试验,见到了明显的效果.     

稠油热采技术初步探讨

注蒸汽系统是稠油热采技术的重要组成部分 ,目前国内稠油热采以蒸汽吞吐为主。对于比较整装的油田注汽站应优先选择集中布置方式 ,并尽量与集中处理站联合布置。而分散布置适应性强 ,适用于稠油区块分散、分布广、地层断块多等稠油油田。注汽管网多采用地面低架敷设。     

余热回收技术在注汽锅炉上的应用及效果

孤岛采油厂有固定注汽站5座,注汽锅炉9台,担负着全厂近300口稠油热采井的注汽任务。注汽锅炉在启动过程中,每台年消耗原油4600t,全厂9台锅炉年消耗原油达4.14×104t,成本高;而对流段排烟温度高达     

提高热采注汽系统热效率的研究

为了降低热采成本和提高经济效益 ,建立了热采注汽系统热效率的数学模型。根据实测数据计算了 9个注汽系统的热效率。提出了改进注汽系统热效率的行之有效的措施。根据排烟的氧含量的大小 ,可以确定注汽锅炉热效率改进程度 ;按管线允许热损失量和保温材料种类 ,设计保温层厚度 ,可大大提高输汽管线热效率。仅此两项 ,即可使大部分注汽系统热效率提高 7%以上 ,井底蒸汽干度提高 10 %以上。     

稠油区块地面工艺问题的整改方案

古城油田BQ10区具体整改内容包括以下两个层面:对该区块3#集油注汽站、计量站和所有生产油井的低压伴热系统进行整改;对注汽站内高压注汽锅炉的燃油、给水、吹灰系统及配套部分等进行改造和扩建。单井集油管道长度小于200 m的油井,采用目前的伴热管线直接改掺水流程;单井集油管道长度200 m以上的油井,新增掺水管线(DN25 mm埋地保温管);单井管线长度大于350 m的油井,为降低井口回压,新敷设埋地集油管线(DN50 mm埋地保温管)。推荐采用掺水降黏集输流程,掺水降黏集油流程平均井口回压比注采合一蒸汽伴热集油流程可降低0.1~0.3 MPa,减少热耗50%~60%,节能效果较明显。     

王庄油田t82稠油区块注汽效果评价

通过王庄油田t82区块现场试验以及对注汽锅炉相关指标的研究，在高压低渗区块注汽开发不同的工况下，综合考虑其他相关指标以及相关因素，对提高注汽开发效果非常关键。在热采注汽开发过程中，应根据不同区块、不同井组的实际情况对注汽效果进行跟踪，为动态调控注汽井注汽强度提供理论依据和参考指标。地面设备设施的完好对注汽质量有较大的影响。对地面管线采取较好的保温措施可减少热损失。在加强设备设施检查与维护的情况下，可有效降低锅炉故障停机次数。     

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。     

水平井均匀注汽工艺研究及软件开发

为解决热采水平井射孔段均匀注汽这一难题,在建立水平注汽管柱内汽、液2相流热动力学模型及配注器节流模型的基础上,根据沿管柱长度方向流量分配均衡原则,将注汽段流量均匀分布作为目标函数,应用数值仿真技术对配注器＋油管组合型注汽管柱的配注器数量、泄流孔个数及布置形式等进行了优化。依据仿真结果开发了水平井注汽参数优化设计软件,该软件在胜利油田滨南采油厂进行了初步应用,达到了预期效果。     

均匀注汽工艺技术研究

介绍了均匀注汽工艺技术。新疆油田稠油热采过程中,水平井段注蒸汽效果的好坏直接影响到稠油开发效果,以前采用的单点注汽,双点注汽,都不能很好地解决水平井段均匀注汽问题。根据汽水两相流的相关理论,和传热学相关知识,建立了水平井段均匀注汽的物理模型,并借鉴国内油田的成功技术,结合新疆油田的特殊情况,归纳出水平井段均匀注汽的技术思路,并编制出计算程序,设计出配套工具,制定出现场实施方案。均匀注汽工艺技术的研究,从提高稠油油藏动用程度、提高采收率等方面能够为新疆油田带来很大的的经济效益和社会效益。     

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。     

渤海蒸汽吞吐油田产能分析及预测研究

渤海LD2特稠油油藏（地层原油黏度2 908 mPa·s）设计采用十轮次蒸汽吞吐方式开采。为了准确预测每一轮次注热后的产能,在对第一轮次蒸汽吞吐开采实际注汽量、注汽温度、注入速度、注汽干度等注热参数与单井比采油指数相关性回归的基础上,开展的产能影响因素分析研究结果表明：单井平均比采油指数与各注热参数存在良好的线性关系,注汽量、注汽温度、注入速度、注汽干度等越高,比采油指数越高;并通过多元线性回归,得到比采油指数与注汽量、注汽温度、注入速度、注汽干度四个注热参数和地层渗透率、黏度的关系式。经矿场实例验证,该关系式预测精度较高,该方法的优点是注热完成后,即可根据实际注热参数快速准确的进行产能预测,实用性强,应用范围广。     

草桥油田8号注汽站设计的改进

本文叙述了草桥油田8号注汽站设计中的几点改进，改进后每个站可节约投资134万元，施工周期由六个月降为三个月，为以后注气站的设计奠定了基础。     

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。     

水平井均匀注汽工艺在滨南油田的研究与应用

针对滨南油田水平井开采单油层注汽井段吸汽不均匀的问题,建立了水平井注汽参数优化模型。根据能量守恒原理和动量守恒原理：建立了水平井注汽管柱气液两相流热力学模型;根据注汽量和井底注汽压差之间的协调关系以及湿蒸汽流经泄流孔前后压降和流量的关系,建立了注汽量模型。在理论研究与室内实验的基础上,开发了水平井注汽参数优化软件,以水平井段注汽量均匀分布为目标函数,采用数值仿真技术,对注汽管柱的配注器个数和泄流面积等结构参数进行了优化。截至2008年12月,水平井均匀注汽工艺已在滨南油田单2块推广应用11口井,其中8口井已投入生产,同以前采用常规注汽工艺的6口井相比,平均产液量由18．8t／d上升到55t/d,平均产油量由6．3t/d上升到20．2t/d,取得了良好的开发效果。     

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.     

热采水平井改善吸汽剖面技术研究及应用

热采水平井蒸汽吞吐时水平段吸汽不均衡,造成水平段动用不均。鉴于此,对热采水平井改善吸汽剖面技术进行研究。首先,建立油藏-井筒流动耦合模型及储层热-流-变形三场耦合模型,定量分析了油层物性参数、非均质性及注汽口位置对吸汽剖面的影响。然后,根据上述分析结果,设计了均衡注汽完井工艺管柱。该管柱可实现注采一体化及均匀注汽以及长水平段、非均质储层的均匀注采。现场应用结果表明,热采水平井改善吸汽剖面技术可以改善热采水平井长水平段的吸汽剖面,实现均衡注汽,提高水平井的动用程度。     

稠油油藏吞吐中后期流体特性分析及参数设计

稠油油藏经过多轮注汽开发后,其物性及流体性质都存在着较大的变化.现有的开发方案无法适应这种变化,直接影响到油藏的开发效果,主要表现为原油产量大幅度下降、含水升高、油汽比降低、原油开发的经济性越来越差.通过油藏数值模拟并结合油井生产动态对这一时期储层的渗透性、压力、温度及原油粘度等特性的变化进行分析,将油层分为主力油层、潜力油层、非潜力油层,根据分析结果提出对注汽参数(注汽量、注汽速度)的调整方案,对主力油层采取隔离强制注汽,潜力油层采取保持温度、低压缓慢注汽,非潜力油层采取控制汽量经济注汽的策略,实现合理注汽,最大限度圯减少无效注汽,更好地改善吞吐中后期的开发效果.     

降低稠油注汽系统能耗技术研究

从建立注汽系统能量平衡和火用效率入手，结合稠油热采注汽特点及热经济学原理，对注汽系统经济运行的薄弱环节进行了分析；结合注汽工艺的特点和节能、机电、自动化技术的发展，积极利用新技术、新工艺进行节能技术改造，形成一套科学有效的热采注汽系统运行管理体系。通过对稠油热采注汽系统经济运行技术进行综合研究，总结出一条降低稠油生产能耗，减少稠油生产成本的有效方法，为建立科学的注汽系统运行管理体系和节能技术的正确评价，确定合理应用范围奠定了基础。对于提高稠油热采企业管理水平，降低稠油热采成本具有重要意义。     

稠油热采优化组合注汽技术研究

近年来，稠油热采受采出程度高、限压注汽、汽窜、水淹、投产新井厚度薄、待认识落实的油层多等因素的影响，油汽比低，生产成本高。以往单一的注汽模式已经不适应稠油热采逐渐扩大的生产规模和日益复杂严峻的开发形势。着重从优化组合注汽、优化注汽参数入手，研究总结出进一步提高稠油热采吞吐效益的技术，以实现产量和成本的有机统一。