油田注汽管网自然补偿法

本文对油田注汽管网热变形进行研究，管网中不加任何专门的补偿器，而是利用管网各种形式的形变来进行管道热变形补偿的新方法，并对这种自然补偿法的使用进行了经济评价。     

河南油田稠油热采注汽管网保温技术应用分析

通过对河南稠油油田热采注采管网保温层应用情况及测试分析,对稠油热采注汽管网保温技术发展有了一个全面的了解。认为岩棉保温材料易破碎、塌架,保温效果较差;复合硅酸盐保温材料在注汽管网上有较好的应用效果。提出了架空注汽管网保温适宜采用椭圆形管式复合硅酸盐、施工接缝浇注膏状复合硅酸盐的保温结构,地面注汽管线适宜采用抗压强度较高的钛陶瓷绝热材料。     

稠油热采注汽管网的失效机理及预防措施

注蒸汽开采是稠油油田普遍采用的有效开采方式.稠油热采注汽管道长期运行在高温、高压和介质频繁变化的工况下,极易发生氧腐蚀、氢腐蚀、冲刷腐蚀、停用腐蚀等诸多类型的腐蚀,从而引起管网失效.分析研究了热采注汽管网的失效形式、失效机制、失效发生和发展过程,找出了导致失效的主导因素和可控因素,提出了相应的预防措施.     

油田蒸汽流量计应用评价与稠油注汽系统的工艺改造

河南油田正在开展稠油注蒸汽热采工艺中的湿蒸汽两相流的计量技术研究.该项目技术指标为:湿蒸汽两相流计量误差及干度分配误差均≤15%.根据实际注汽参数对该油田蒸汽流量计的现场应用进行了评价,并就该油田稠油蒸汽计量技术的改造提出了方案.     

汽液分离器在注汽系统中的应用

论述了在注汽系统中利用汽液分离器提高注汽干度值的措施，并介绍了对其排水的改进措施，设计安装了一套闪蒸蒸汽产生及利用系统。     

降低热注系统注汽单耗技术的研究及应用

欢喜岭油田每年注汽燃料的消耗非常大,燃料费用是油田主要成本支出之一,实现节能降耗,降低成本,减少支出,一直是人们关心的问题.笔者从影响注汽单耗因素入手,有针对性地开展了降低注汽单耗技术的研究工作,2004年以来,在欢喜岭油田热注锅炉进行了应用,取得了显著效果,创经济效益780.7×104元,同时配套技术的综合应用提高了注汽干度,改善了注汽效果,提高了油井周期产量,产生了较好的间接经济效益.     

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。     

注汽锅炉参数自动化监测系统

针对超稠油开采过程中注汽质量与超稠油生产之间的密切关系,设计了注汽锅炉参数自动化监控系统.该系统采用可编程控制器(PLC)对现场锅炉的温度、压力、流量、pH值等参数进行采集,运用串口(RS-232)通讯协议将采集到的数据存储到上位机的Oracle数据库中,达到了对注汽干度、温度及压力等参数的实时监测及显示实时数据的目的.该系统在特种油开发公司注汽作业区的大8、大9站应用后,取得了较好的运行效果,在提高注汽质量,提高管理水平,有效预防安全事故发生等方面发挥了重要作用.     

稠油用三维注汽井口补偿器的研制及应用

传统的井口补偿器对稠油注汽井的注汽井口和地面注汽管线连接的相对位置有一定限制,不能满足注汽井口与注汽管线多方向连接的需要。研制的三维注汽井口补偿器由焊接短管、弯头、活动副和连接管等组成,与传统的井口补偿器相比,能够在三维空间内进行直向、斜向的转动。设计有高温高压密封总成,其中的特种密封件可以耐温370℃,耐压21 MPa,使井口补偿器在高温高压下密封更有效。现场应用表明,三维注汽井口补偿器很好地解决了注汽管线与注汽井口之间的多方向连接问题,扩大了井口补偿器的使用范围,为稠油热采井安全注汽提供了保障。     

易起式水平井均匀注汽管柱的研制与应用

水平井均匀注汽管柱可以实现热采稠油水平井长水平段均匀受汽,改善注汽质量。但常规的均匀注汽管柱与常用的Ф73 mm油管比工具外径较大,使得整个均匀注汽管柱存在多处变径,易出现难以起出的问题,且配汽阀出汽位置正对筛管,存在注汽时刺坏筛管的风险。为此设计了由投球式安全丢手接头、小直径侧向配汽阀、小直径单流阀等工具组成的易起式防砂埋水平井均匀注汽管柱。配汽阀侧向出汽,杜绝了刺坏防砂筛管的风险;整个工具串外径小,无明显的变径段,降低了工具被砂埋无法起出的风险;配备了安全接头,管柱被埋后,可以实现丢手,起出上部油管,再打捞处理下部油管。该工艺在出砂严重且采用筛管完井的稠油水平井具有良好的应用前景和推广价值。     

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。     

环形可调式分层注汽技术研究与应用

针对常规分层注汽技术中出现的投捞成功率低、配汽量调节困难、管柱严重弯曲变形、注汽阀结垢等问题,研发了环形可调式分层注汽技术。该技术以注汽管柱力学优化分析为基础,设计了一种以环形可调式分层注汽阀为核心,与配套的小直径层间封隔器、层间应力释放装置、高强度隔热油管等工具共同组成的新型注汽工艺管柱。在辽河油田齐40块现场应用10井次,投捞成功率为100%,阶段增油约1.22×10⁴t,取得了较好的增油效果。该技术可为进一步完善分层注汽技术提供新的技术途径,值得推广。     

蒸汽驱高温长效隔热注汽管柱的研制

从蒸汽驱井筒隔热机理入手,对蒸汽驱注汽过程中注汽管柱热能损失环节及其影响因素进行了详细的理论分析.在此基础上,围绕进一步提高中、深层蒸汽驱注汽管柱的长效隔热性能进行了全面、深入的研究和探索,研制出以隔热管接箍密封器、压力补偿式隔热型伸缩管、Y441强制解封蒸汽驱封隔器及多级长效汽驱密封器为核心的蒸汽驱注汽管柱,使稠油油藏蒸汽驱开采的配套工艺技术得到了进一步完善与提高.     

实用型注汽锅炉热效率在线监测系统

注汽锅炉是稠油热采的重要核心设备和能耗设备,研制尤其是应用注汽锅炉热效率在线监测系统,对提高注汽锅炉的热效率以及促进注汽锅炉经济运行有着重大作用。由注汽锅炉标准配置的现场仪表、再增添几个现场仪表和热效率集算器就组成了实用型注汽锅炉热效率在线监测系统,这一监测系统不仅造价低、而且实用性强,可成为注汽锅炉操作人员日常操作、工况调节、不同注汽锅炉负荷率下仍保持在热效率高效区运行的有效工具。     

注汽采油多用井口装置研制

蒸汽吞吐是稠油井最主要的开采手段,由于目前采用的蒸汽吞吐工艺2次作业都需要更换井口装置,且在更换井口过程中无法使用不压井作业装置和安装防喷器,存在较大安全隐患。研制了一种注汽采油双用井口装置,介绍了该装置的设计依据、结构特点、工作原理、室内试验和应用前景。     

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。     

稠油热采注汽管网的设计及蒸汽的分配计量

本文根据胜利油田目前稠油热采注汽系统的现状，简要地说明了散井，平台丛式井注汽系统管网的布置形式及蒸汽计量的设置，其中对新流程和老流程进行了简要说明，可以看出尽管新流程在实施上有一定难度，但其减少了从蒸汽吞吐转入蒸汽驱的调整工作量，从管网的布置形式上看，更趋合理，完善。     

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。     

分层注汽工艺技术的研究应用

河南油田浅层稠油油藏普遍存在严重的非均质性以及蒸汽吞吐开采过程中油层吸汽不均的现象,导致高渗透层动用程度高,中低渗透层动用程度低,影响油田的开发效果。为此研究了分层注汽管柱,该管柱可以实现不动管柱分层注汽,生产管柱与分层注汽管柱合二为一,减免了注汽管柱起下作业,减少了作业工作量,消除了作业过程中热能浪费。应用表明,该技术能提高油藏动用程度,提高了油藏最终采收率。