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。     

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。     

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。     

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%.     

稠油热采井筒隔热技术的研究和应用

河南油田第二采油厂热采井常规采用普通光油管注蒸汽吞吐开采方式,注汽热损失大,尤其是对于新庄杨楼油田、123区等区块700 m以上井,使用常规注汽方法,注汽热损失大,导致吞吐开发效果差。应用计算机数值模拟方法,分析讨论了隔热油管配套热敏封隔器、隔热油管配套氮气气举、普通油管配套氮气气举等多种注汽工艺的热效率,并从经济效益角度出发,研究并实施了适合稠油热采中深井开发的注汽工艺,提高了热采井的注蒸汽吞吐效果,取得了显著的经济效益。     

注汽锅炉空气系数随机调节技术研究

1 概述注汽锅炉是稠油注蒸汽开采的主要设备。目前各油田运行的注汽锅炉 ,有国产的和从美国、日本引进的 ,额定出力 7～ 2 3ｔ/ｈ,设计热效率≥ 85 %。在实际运行过程中 ,热效率仅在 80 %左右。运行热效率达不到设计值 ,原因之一就是空气系数超标(烟气中氧气含量过大 )。辽河油田运行的注汽锅炉 ,有 80 %的烟气中氧含量超过 6% ,即空气系数在 1 3 5以上 ,设计值空气系数小于 1 2。经测算 ,空气系数每增加 1 0 % ,注汽锅炉热效率降低 1 %。对 2 3ｔ/ｈ注汽锅炉而言 ,热效率每降低 1 % ,每小时要多耗燃料油 1 5ｋｇ,一年按运行 60 0 0ｈ计 ,…     

注汽速度对蒸汽驱全系统热损失的影响

为探讨高速蒸汽驱开采效果优于低速蒸汽驱的原因，将地面、井筒和地层当作一个系统来考虑，首先计算了不同注汽速度下的地面热损失，并以得到的井口参数为基础计算了不同注汽速度下采用光油管或隔热油管注汽时的井筒热损失；然后计算了不同注汽速度下不同厚度油层的地层热损失，从而得到了蒸汽驱全系统热损失与注汽速度关系曲线。结果表明，注汽速度是影响蒸汽驱全系统热损失大小的主要原因：注汽速度小于４８ｍ＾３／ｄ，蒸汽驱全系     

渤海稠油热采隔热管优选和注氮工艺优化

渤海油田热采井已进行多轮次蒸汽吞吐,优化井筒隔热技术已成为热采井注汽中关键的技术之一。目前渤海油田L油田A23井已进行了三轮次的蒸汽吞吐现场作业,其中第三轮次注汽管柱在第二轮次注汽基础上进行了优化改进,采用了4-1/2″气凝胶隔热油管注汽工艺,较A23井二轮次使用的高真空隔热油管,有效降低隔热油管每千米的热损失由14.24%降为10.21%;同时采用了环空井筒间歇注氮工艺,降低井筒环空热损,较上一轮次有效地降低了11.86%的总注氮量。通过使用气凝胶隔热油管及环空间歇注氮工艺,降低了注汽井筒热损失,有效地节约了海上热采井注汽成本。     

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、注汽管线热损失、注汽井筒热损失、地层吸热、生产井筒热损失6个部分;热损失主要集中在注汽锅炉、汽水分离器、注汽管线及注汽井筒,热损失比例达到了34.8%,地层吸热比例只有36.0%。针对主要热损失阶段提出了提高热效率的对策,现场实施后综合热效率提高了17.0个百分点。该研究可为改善中深层超稠油油藏SAGD开发效果及经济性提供技术参考。     

海上热采井高效注汽及监测工艺研究与应用

渤海油田采用现有热采注汽管柱注汽时井底蒸汽干度低,达不到方案设计要求,同时注汽管柱自身无长效测试功能。 为进一步提升海上油田注汽工艺管柱性能,开展了高效注汽及监测工艺管柱研究。 通过模拟计算,明确了影响注汽管柱隔热效果的影响因素,研制了气凝胶隔热管＋隔热接箍组合管柱,提升了注汽效果;以高温光纤测试技术为基础,结合海上热采井特点和测试需求,优化设计了长效测试工艺。 现场试验表明,高温光纤测试工艺首次成功实现了海上热采井全井筒长效测试,可满足海上热采井长效测试技术需求;通过高温监测数据进行拟合计算,应用高效注汽工艺后,井底干度可达 0.50 以上,注汽效果大幅提升。 配套形成的高效注汽及监测工艺管柱将进一步提高海上稠油规模化热采开发效果。     

海上深层稠油热采吞吐高效隔热措施研究

渤海A油田属于稠油油田，此油田的高效开发可以为渤海油田的规模化热采开发提供经验。衡量热采开发是否有效的一个关键指标是热量利用效率，而采取的隔热措施对热量利用效率影响很大。为了减少热量损失，必须进行相应的研究，有针对性地提出隔热措施。此文基于A油田ODP设计的实际井身结构，对隔热方式进行了初步优选，并对影响蒸汽干度的因素进行了分析，同时对加入隔热工具对蒸汽干度的影响进行了论证。结果表明，隔热套管+隔热油管+环空注氮+隔热接箍+隔热工具的组合方式，井筒热损失最小，井底蒸汽干度最大。此高效隔热措施对后续A油田热采井的注热工艺具有指导意义。     

稠油热采井注汽混合离散变量优化设计

为解决稠油油田开发初期注汽工艺设计问题,在满足油层注汽效果条件下,以注汽投资费用最低为目标函数,建立了稠油热采中井筒注汽优化模型,并用混合离散变量优化设计方法(MDOD算法)进行了求解。对蒸汽吞吐和蒸汽驱两种井筒注汽工艺进行了实例计算;结果表明:运用MDOD方法进行优化设计,可以节省大量的初始投资并降低运行成本,有利于节约能源,提高经济效益。     

浅薄层稠油热采新工艺关键技术研究

稠油热采新工艺应用中前期先导试验时采用光油管注汽,出现注汽热效率低、部分井套管和固井水泥环被破坏等问题。为此,研制了Y341-115热采封隔器等配套工具。配套工具与井筒隔热技术相结合,使浅薄层稠油油藏得到了有效动用和开发。此外还根据现场工艺管柱的特点,配套开发了张力油管锚、大流道单流阀等工具,解决了隔热和反洗井等问题,实现了隔热注采合一的功能。Y341-115隔热封隔器配套工艺技术现场共应用500多井次,其工艺成功率达98%以上,累计节约作业井次400多次,累计增加产油量8 312 t。     

水平井双管注汽工艺技术

水平井双管注汽工艺技术采用内外管方式分别对水平井前端和末端注汽.井口配套工具采用双四通、双悬挂器,同时应用等干度分配器实现双管柱内的蒸汽流量控制及等干度分配,隔热方式为氮气隔热,经现场试验取得良好效果。双管注汽技术的研制成功表明该技术能够在井口实现注汽量的动态调整.使注汽利用率得到提高,有效改善了水平井的开发效果。     

超稠油井隔热套管完井工艺技术及现场试验

提高注入蒸汽热焓是超稠油热采开发的关键技术之一.为了保证蒸汽注入过程中的热焓,最大限度地降低热损失,防止高温蒸汽热胀冷缩损坏套管和水泥环,必须采用井筒隔热技术.常规的普通套管完井工艺配套热采隔热工艺技术,一般采用隔热油管注汽,普通油管转抽,导致频繁作业,下入井下工具多,事故风险大.隔热套管完井技术,采用隔热套管完井,配套注汽和生产一体化普通油管生产管柱,可有效解决井筒隔热问题,提高套管、水泥环的安全性和蒸汽热能的利用率,且可在放喷后马上转抽,使注采工艺得以简化,降低了人工成本和作业费用.在河南油田的超稠油区块现场应用中,该技术取得了很好的效果,实施的2口直井产量是该区块同类型井的2倍左右,经济效益明显,也为在同类油藏水平井实施先导试验作了有益尝试.     

新庄稠油油藏隔热注采工艺技术及应用

针对中浅薄层低品位稠油油藏特点开发研究了隔热注采工艺技术。该技术采用139.7mm套管完井和普通油管环空气体隔热注采,解决了稠油蒸汽吞吐生产中光油管注汽时热损失大影响开发效果,注汽时固井水泥环易受到破坏造成管外窜等问题。首次在139.7mm套管井内成功实现多轮次不动管柱隔热、注汽、采油一体化作业,减少了作业工作量和作业占产时间,充分利用了蒸汽热能。目前该技术已在中浅薄层稠油油田全面推广应用,成为中浅层稠油开发的一项主导技术。     

K331型热敏金属扩张式封隔器

Ｋ３３１型热敏金属扩张式封隔器是稠油热采中的一种重要工具。它的研制与成功应用，克服了原来多种热采封隔器的缺点，如操作困难，不座封和不解封的几率较高等。它解决了普通注汽井、分层注汽井和侧钻井的隔热或分层注汽的难题。１９９５年１１月该封隔器通过了中国石油天然气总公司组织的技术鉴定，被认为是国内首创，达到国际领先水平，并于１９９６年３月获得国家专利，专利号ＺＬ９５２３００３．６。