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.     

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。     

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。     

注汽系统热效率分析

为了有效地降低稠油注汽系统各个环节的热损,在对锅炉、注汽管网、井筒分别进行热损失测试分析基础上,提出了相应提高注汽系统热效率的措施,即注汽锅炉采取自动调节风量和CO2干水清灰技术,注汽管网在优化保温材料基础上采用复合硅酸铝镁进行保温,注汽井筒采用高性能隔热管和保温接箍及伸缩管.实践证明,上述方法可减少稠油注汽系统的热损失,降低能源肖耗.通过以上各环节的改进使注汽系统整体热效率提高5%.     

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。     

注汽锅炉提高热效率的新方法

胜利油田孤岛采油厂注汽锅炉每年消耗原油近2×104t,占全厂自用油的45％,目前油田注汽锅炉普遍存在着热效率低,燃料消耗过大的问题。据统计,孤岛采油厂注汽锅炉平均热效率为81.2％,吨蒸汽消耗原油高达60kg,造成热采成本居高不下。为了解决这一问题,在生产实践中应用了以下     

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。     

海上热采注汽管柱设计方法及应用

渤海油田石油资源以稠油为主,多元热流体吞吐是动用海上稠油资源的有效技术手段.现场注汽井多以水平井、大斜度井为主,井身结构复杂.注汽管柱在下入、注汽生产以及上提解封过程风险大.热采井注汽管柱设计是保证管柱下井安全及顺利施工的关键.本文通过空间双向弹簧元模型建立了海上热采井注汽管柱力学模型,并针对渤海油田某区块注汽井进行了...     

稠油热采注汽管线爆裂失效分析

对胜利油田发生的数起稠油热采注汽管线爆裂失效事故的原因进行了综合分析。分析表明，爆裂失效均由管线内壁的局部腐蚀引起，局部腐蚀是由出现在管线内壁的非金属夹杂、点坑、魏氏组织、带状组织等缺陷在较高的温度。压力和水汽二相流条件下，组织选择性应力腐蚀和氢腐蚀共同作用的结果。为防止类似事故的再次发生，提出了严格控制介质水的含氧量，避免原材料较严重组织缺陷，以及考虑采用15CrMo高温抗氢钢代替st45．8／Ⅲ钢等改进措施。     

注汽工艺管柱对热采井套损的影响

针对多轮次蒸汽吞吐的情况下 ,胜利油田热采区块套损井数逐年增多的问题 ,分析了不同隔热性能的隔热管对套管温度、热应力分布的影响 ,表明提高隔热管的隔热性能可有效降低套管温度和热应力 ;对隔热管接箍区和封隔器附近套管的温度和热应力进行了计算分析 ,发现在这两个区域套管壁的温度和热应力均大大高于管体区平均值 ,该段套管容易损坏。在此基础上 ,提出采用新型注汽工艺管柱结构、采用高真空隔热油管和改进接箍结构等防止套损技术措施     

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。     

稠油蒸汽驱热效率影响因素研究

通过建立稠油蒸汽驱的开发地质模型,对蒸汽驱开发过程中的蒸汽注入速度、蒸汽注入干度、不同地层渗透率纵向分布,以及油层中存在隔夹层等影响稠油热采热效率的影响因素进行了分析。结果表明：蒸汽的井底干度越大,地层渗透率为正韵律分布时稠油油田蒸汽驱的热效率越高;地层渗透率为反韵律分布时,良好的隔夹层可以提高稠油蒸汽驱热效率;较高的蒸汽注入速度可以提高油田采收率,但会降低热效率。     

稠油热采井注汽及油层出砂对套管的影响

对胜利油田单二区块稠油热采井注汽及油层出砂进行了有限元数值模拟研究,得出如下结论:(1)油层注汽引起岩层温度升高,套管应力增加,易造成套管轴线偏离,发生错断;(2)热采井出砂严重时,出砂区域地层软化,地层骨架失去承载能力,出砂区域内套管轴向应力为压应力,当超过极限应力时,易发生套管弯曲变形、错断和缩径;(3)随着出砂量的增大,套管射孔孔眼应力集中系数增大,当孔边应力达到套管材料的屈服极限时,会导致孔眼塑性破坏。     

一种提高油田注汽锅炉热效率方法的可行性研究

油田注汽锅炉热效率普遍偏低，排烟热损失是影响锅炉热效率的主要因素，而排烟热损失决定于排烟温度和排烟量。国内目前对锅炉设备的改造技术多局限于减少锅炉的排烟量上。本文论述了将冷凝技术应用在加热炉上来降低排烟温度，回收利用烟气中水蒸汽的汽化潜热，从而达到提高热效率的方法。     

稠油热采多分支井蒸汽分配计算模型

稠油油藏采用多分支井进行注蒸汽热采时,由于每个分支所处地层的吸汽能力不同,所需的蒸汽流量也不同。基于节点分析系统理论和微元段思想建立了蒸汽分配计算模型,实现了数学解法并进行了应用分析。根据蒸汽沿程热损失分布模型及点分流模型及各个分支所在地层的油藏参数,计算了蒸汽在垂直段、弯曲段的沿程热损失及各分支水平段的地层吸汽指数和蒸汽流量,为稠油油藏多分支井热采参数设计提供了理论参考依据。     

注汽系统及其热能的综合利用

针对目前我国注汽干度普遍较低的情况，在注汽锅炉出口加装汽液分离器，把湿蒸汽中的饱和水尽可能多地从饱和蒸汽中分离出来，从而产生干度值较高的饱和蒸汽，同时，研究了汽液分离器分离出的饱和水的热能综合利用技术。经现场应用，证明工艺流程设计合理，自动化水平适中，为提高稠油采收率开辟了新途径。