联合式湿蒸汽流量干度测量技术在稠油开采中的应用

湿蒸汽流量和干度的测量是油田稠油注汽热采中的重要课题.应用蒸汽两相流理论,进行数学模型的选择、在线修正方法研究、管路沿程热损失、压力损失计算,完成对23 t/h注汽锅炉湿蒸汽流量、干度测量技术方案研究,研制出联合式湿蒸汽流量、干度测量装置.研究表明,联合式湿蒸汽流量度干度测量技术可以应用于所有油田湿蒸汽计量系统.     

GCY—Ⅱ井下高温四参数测量仪研制与应用

介绍了用于测量注汽井井下蒸沁压力，温度，流量，干度四参数的ＧＣＹ－Ⅱ测量仪及其方法原理，该测量仪采用钢丝起下，金属绝热瓶隔热，在井下用单片机采集存储数据，再在地面用主机回放处理测量结果。室内实验证明该测量仪的压力，温度测量误差小于０．５％流量，干度测量误差小于６％，现场应用也得了良好效果。     

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。     

稠油热采高压注汽两相流的计量

湿蒸汽是一种两相流体,给计量带来很大困难。湿蒸汽的载热率与质量流量和干度有关。只有同时精确测得这两个值才能得到准确的载热率。常见的测量方法有双节流元件法、节流元件与密度计结合法、孔板噪声法、相关参数法等。这些方法在现场实际应用中不是精度难以保证,就是设备复杂造价太高,难以推广。双节流元件法中有一种用孔板与临界流流量计相组合的测量方法,不仅设备简单且计量精度高,但有一个致命的缺点就是压力损失太大,仅适用于井压较低的场合,对于井压高达１５ＭＰａ的井就无法使用。西安交通大学开发的智能湿蒸汽流量计可成功地应用于高压井的测量。设计合理的Ｙ型分配器可在高压下实现干度的均衡分配,综合锅炉出口的计量参数得到一个封闭的方程组,从而得到干度及注入水量,同时可以进一步提高注入热量的计量精度。利用本仪表可以计量注汽的载热量,同时与锅炉出口计量参数相结合可求得注汽干度及注入的汽量和水量。文章给出了湿蒸汽两相流的单参数计量原理和利用单参数计量进行干度和流量的综合计算及修正方法,最后给出了现场测评结果。     

亚临界汽-水两相流量计的研制与应用

针对我国油田大量使用亚临界注汽锅炉,但其流量干度测量问题却还没有解决的现状,采用分流分相的测量原理,研制出亚临界汽-水两相流量计,实现了注气过程中的流量、干度等参数的在线测量。详细介绍了亚临界汽-水两相流量计的结构组成及特点、工作原理、室内和现场试验及推广应用情况。现场试验表明,亚临界汽-水两相流量计流量测量误差小于5%,干度测试误差小于6%,工作稳定且操作方便,完全满足现场使用要求。     

GCY-井下高温四参数测量仪研制与应用

介绍了用于测量注汽井井下蒸汽压力、温度、流量、干度四参数的ＧＣＹⅡ测量仪及其方法原理。该测量仪采用钢丝起下、金属绝热瓶隔热，在井下用单片机采集存储数据，再在地面用主机回放处理测量结果。室内实验证明该测量仪的压力、温度测量误差小于０５％，流量、干度测量误差小于６％，现场应用也取得了良好效果     

国内稠油热采井下动态监测技术现状

稠油热采井下动态监测技术能够提供热采井的温度、压力、干度、吸汽剖面、产出剖面等动态参数，分析各油层的吸汽状况。判断注汽效果，为稠油油藏的有效开发提供科学依据。文章通过对热采井动态参数测量技术及方法和现场应用效果进行分析阐述，提出了稠油热采动态监测技术发展方向。     

旋流型汽水两相流量计

旋流型汽水两相流量计是胜利油田采油工艺研究院新开发的一种新型两相流量计,它主要针对一台锅炉注多井的情况下,对蒸汽流量、干度、压力进行实时监测。该流量计经过不断地改进和完善,完全能够胜任胜利油田各采油厂地面注汽井的监测任务,不但能解决亚临界参数范围内蒸汽流量、干度测试的难题,而且还可以对普通注汽井和汽驱井的蒸汽流量、干度进行监测。     

稠油油藏热采动态监测技术

稠油热采动态监测技术能提供热采过程中的各种动态参数，监测注汽质量，以确定下一步工艺措施或进行热采方案调整。该技术是利用各种专用解释软件，将井下仪器所测得的原始资料进行转换，直观地显示温度、压力、流量、干度、热损失、吸汽量等参数，定性、定量地了解各油层的吸气状况，判断注汽效果。辽河油田热采动态监测已形成配套技术，在稠油生产中发挥了重要作用，现已在现场应用600多井次，均取得了合格资料，效果良好。     

热采水平井注蒸汽四参数测试仪研制及应用

针对现有测试技术无法满足热采水平井注蒸汽四参数测试需要的状况,发明了水平井井下蒸汽干度测试方法,并研制出水平井注蒸汽四参数测试仪。该测试仪采用连续管起下、金属绝热瓶隔热、井下单片机采集存储数据、地面主机回放处理结果的方式,它不但能对水平井水平段的温度、压力、流量和干度4个参数同时测量,还能测试水平井水平段的吸汽剖面。该测试仪已在胜利油田2口注汽水平井测试中应用,成功率100%,测试起下安全可靠,井下工作稳定,测量精度高,能满足油田水平井注蒸汽四参数测试要求。     

蒸汽热采测试技术现状及发展方向

注蒸汽热力采油是当今世界开采稠油最有效的方法。在稠油热采生产过程中，准确全面取得各项参数，用以指导生产，需要有适应高温、高压、汽水两相的测试仪器。通过调研国内外热采测试仪现状．认为都不能满足同时测温度、压力、蒸汽流量和干度。为改变此现状．笔者提出研制四参数测试仪的构想，并认为据国内现有的技术及产品，若立项研究，在两三年内可达到现场试用水平。     

重质油藏氮气辅助蒸汽驱注采参数敏感性分析及优化

为明确氮气辅助蒸汽驱中各注采参数对开发效果的影响,并优选最佳注采方案。以JY油田J2区块的11-12井组为例,采用CMG数值模拟软件的STAR热采模块,通过模拟各种氮气辅助蒸汽驱方案,分别评价了注气量、采注比、蒸汽干度、注汽(气)速度及油藏特征参数对最终采收率的影响,并结合正交试验方法对注采参数进行了优化研究,获得了最佳注采方案。结果表明:氮气辅助蒸汽驱过程中氮气注入段塞的体积应小于0.6HCPV,采注比以1.4左右为宜,氮气段塞注入前,蒸汽干度越高越好,而氮气段塞注入后,蒸汽干度控制在50%以上,提高注汽(气)速度以提高采油速度。最优注采参数组合为氮气注入体积0.2HCPV,注入速度为140 m³/d,采注比为1.6。试验井组开展氮气辅助蒸汽驱后单井平均产油量从1.8 m³/d提高至5.9 m³/d,单井平均含水率由97.2%下降至67.8,降水增油效果显著。研究成果为重质油藏开展氮气辅助蒸汽驱提供了参考依据。     

井筒中蒸汽-氮气混合物流动与换热规律

针对注蒸汽开采稠油过程中出现的蒸汽超覆、窜流及热损失等问题,进行了氮气辅助蒸汽注入技术研究,建立了蒸汽-氮气混合物在井筒中流动和换热的数学模型。利用该模型研究了混合物在井筒中的流动与换热规律,分析了井口氮气注入流量和井口蒸汽干度对蒸汽-氮气混合物在井筒中的流动压力、温度、干度的影响。结果表明,随着混合物的注入,混合物压力及蒸汽分压不断增加,混合物温度不断升高,气体干度和蒸汽干度不断下降,向地层的散热由靠水蒸气凝结释放汽化潜热提供。井口注入氮气流量增大,有利于提高井底的蒸汽和气相干度,减小井筒热损失。现场应用表明,注入蒸汽-氮气混合物能提高热能利用率,增大油气比。     

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。     

注蒸汽开发稠油油藏中的井筒热损失分析

注蒸汽开发稠油油藏过程中，为了预测沿井深和随时间变化的蒸汽温度分布、干度分布和蒸汽压力分布、套管和地层温度分布，以及焖井、开井生产过程中温度、压力的变化，首先必须建立注入过程中的井筒-地层温度分布模型。而这一模型建立的基础是井筒热损失的计算分析。文中应用热传递基本理论，通过井筒内能量守恒定理建立起注蒸汽井井筒热损失计算预测模型，重点分析了井筒总传热系数Uto和注汽速度对井筒热损失和井底蒸汽干度的影响，对注蒸汽开发稠油油藏有一定的指导作用。     

过热注汽锅炉在稠油热采工程中的应用

在稠油热采工程中，由于常规注汽锅炉产生的蒸汽干度低，注到井底的蒸汽干度通常不到50％，影响了开采效果，为此需要采用新的高干度过热注汽锅炉。文章结合新疆油田稠油热采注汽开发的基本情况，介绍了新研制的高干度过热注汽锅炉的工作原理、结构特点、现场运行情况及相关技术数据的测试情况等。     

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文章介绍一种能够连续自动测定微量油水混合流动时分相流量的方法。通过特制的连续测量接内流体的电阻变化，结合电子天平、计算机数据采集系统和相应的计算程序，实现油水分相流量的连续自动测量。自动化程度高，测量精确，采集数据量大，是进行相对渗透率试验（稳态、非态、两相、三相）和岩心流动试验的有用工具。     

蜡下油/加氢裂化尾油混合原料的裂解性能

以蜡下油/加氢裂化尾油混合物作为蒸汽裂解制乙烯装置原料,利用蒸汽裂解模拟试验装置研究其裂解性能,考察了蜡下油的掺入量、裂解温度和水油质量比对目标烯烃产物收率的影响。蜡下油/加氢裂化尾油混合原料的最佳蒸汽裂解工艺条件为：蜡下油掺入质量分数20%,裂解温度820 ℃,水油质量比0.75,此条件下产物乙烯、丙烯的收率分别为34.3%和14.65%。     

胜利油田超稠油油藏蒸汽驱三维物理模拟与应用

针对胜利油田单56区块油藏条件,利用蒸汽驱三维物理模拟装置,开展了20% 、40% 、60% 蒸汽干度条件下反九点井网超稠油油藏蒸汽驱实验。分析了单井及井组生产动态,并在蒸汽驱的基础上研究了采用氮气泡沫的方式改善超稠油蒸汽驱的开发效果。实验结果表明,超稠油油藏汽窜较为严重,综合含水上升较快,蒸汽腔发育不均匀;边井生产效果较好,角井温度场发育较差,产液量和产油量较低,对井组贡献率较低。通过提高蒸汽干度可以有效提高蒸汽驱阶段的采收率,当注入油藏蒸汽干度从20% 提高到60%,蒸汽驱阶段的采出程度提高19.86%。段塞注入0.093 PV的泡沫体系时,蒸汽汽窜得到有效抑制,边井产液量和综合含水均出现明显下降,角井温度场开始发育,角井产液量和产油量显著增加,阶段综合含水下降7%,提高采收率15% 以上。通过提高蒸汽干度和辅助氮气泡沫调剖工艺,超稠油油藏可以转为蒸汽驱进一步提高采收率。