稠油及特稠油长输管道工艺参数分析方法

由于稠油、超稠油长输管道油品的黏温特性,管道的运行压力、温度、管径、集肤效应伴热温度等关键工艺参数的确定成为难题。根据纯油黏温曲线、掺稀油比下的黏度变化曲线及经济指标,综合比选确定低能耗、低投资、高安全性的温度和压力设计参数,从中总结出稠油、特稠油长输管道关键工艺参数分析方法。分析发现,黏温曲线的温度拐点是一个关键的参照点。根据这个方法确定海坨线普通稠油进站最低温度35℃,设计温度80℃,掺稀油比14∶1;特石线超稠油最低进站温度75℃,设计温度110℃,集肤效应伴热温度≥75℃。     

稠油管道与柴油管道同沟敷设热力分析

某油田稠油外输采用掺柴油降黏输送工艺,稠油管道加热外输,柴油管道常温输送,两条管道同沟敷设。对于同沟敷设的管道(特别是加热输送的油品管道),管道之间的相互热影响情况需要研究与探讨。在介绍了工程概况的基础上,应用特征线法推导出描述管内非稳定流动及油流温度分布的特征线方程,并通过差分法求出管道各节点温度的表达式,而后利用ANSYS进行计算。计算结果表明:柴油管道对稠油管道前段基本无热影响,对后段进站有微小正的影响,在设计中可以不予考虑,但在施工中一定要确保保温层的厚度及质量,并严格按规定包裹管道,否则会使管道散热增大,导致稠油进站温度降低。     

热示踪流量计电学参数及结构参数的仿真

热示踪方法测量流量具有无污染、无可动部件、可靠性高的特点,适用于水平井产出剖面油水两相流低流量的测量.加热丝对流体短暂加热时虽然加热功率不同,但同一监测点温度达到最高温度后,随时间的变化温度曲线都会出现平顶现象,所以加热时间是计算两温度曲线峰值的时间差重要影响因素.流量计内径为2 cm时,加热丝加热功率设置为500 W,加热时间设置为2s,流量计中心线上温升在1 ℃以上,可以测量流量小于30 m3/d流体.当流量计内径不同时,可以通过建立仿真模型,仿真持续加热流动的流体情况下,不同流量中心线上升的最高温度及其位置,从而确定传感器的最佳位置和测量的流量范围.     

基于SPS软件的原油管道水力摩阻分析

Stoner Pipeline Simulator软件是世界公认的用于长距离输油（气）管道设计、计算以及全线自动化控制模拟的高精度软件。应用SPS软件对某原油管道工艺模拟计算时,发现在某一输油温度范围内存在反常规律,即随着管道输油温度的上升,站间摩阻反而呈增大的趋势,针对反常现象进行研究分析。介绍了摩阻系数常用计算方法和SPS软件内置摩阻系数的计算方法;通过研究分析发现,流体从层流到紊流的过渡区,SPS软件对摩阻系数计算公式的选取发生了变化,为层流和紊流计算结果的加权平均数,由于紊流的摩阻系数曲线斜率大干层流摩阻系数曲线斜率,加权后摩阻系数出现随着温度上升反而增大的现象。     

新庒油田稠油管道输送腄馐匝橛敕治?

运用石油管道输送的基本理论和数学回归等方法,通过对河南油田稠油集输管道运行工况下稠油的粘度模拟试验数据的分析,确定了不同工况下新庄稠油实际运行的粘度与温度、含水的关系曲线和关系表达式,并确定了最佳运行参数。     

新庄油田稠油管道输送模拟试验与分析

运用石油管道输送的基本理论和数学回归等方法,通过对河南油田稠油集输管道运行工况下稠油的粘度模拟试验数据的分析,确定了不同工况下新庄稠油实际运行的粘度与温度、含水的关系曲线和关系表达式,并确定了最佳运行参数.     

管流液体的有效剪切速率

管流液体的有效剪切速率应是宏观表征摩擦特性的参数,层流和紊流光滑区管流有效剪切速率数值上等于管壁剪切速率。通过分析管内流体受力与沿程摩阻之间的关系,对牛顿流体和假塑性流体,给出了稳定流动条件下不同流态时管流有效剪切速率的一般计算公式,可用于计算工业管道中的有效剪切强度。     

热油管道流态界限划分及层流摩阻计算

热油管道在输送过程中，由于温度逐渐降低，油流粘度增大，流动状态可能由素流变为层流。流态变化所产生的摩阻损失不仅与原油物性有关，还与管道的热力务件有关。径向温降是影响热油管道层流状态摩阻损失的一个重要因素。本文根据能耗的连续性和合理性确定出流态划分的界限，并根据水力学公式和热力学公式，确定热油管道层流状态下的摩阻计算方法。     

含蜡原油长输管道平均温度研究

含蜡原油长输管道工艺计算因考虑物性参数与油温的关系而变得复杂.从输送距离、压降和油温这三者之间的关系式出发,引出了具有物理意义的三个平均温度.当以析蜡点温度和反常点温度作为分界点进行工艺计算时,三个平均温度具有高度的一致性,并在不同温度区间呈现出非常好的线性关系.本文给出的综合平均输油温度计算式和相应计算方法使含蜡原油长输管道的工艺计算快捷而准确.该方法可以应用于较大的温度区间,同时适用于层流和紊流.     

稠油蒸汽吞吐加热半径动态计算方法

正确确定稠油油藏的加热半径，是油藏动态分析的关键，是制定及调整开发方案的基础。作者从油藏生产实际应用出发，从原油的流动系数入手，利用原油的粘度与温度曲线方程，在确定加热区前沿温度和井底温度的基础上，给出了蒸汽吞吐开采油藏加热半径的动态计算方程，并将加热半径与油藏原油流动系数联系起来，认为加热半径是一个随时间变化而变化的动态参数。     

稠油集输工艺现场试验

在大庆油田采油九厂江37区块进行稠油集输工艺现场试验,研究开发适应稠油热采的集油工艺技术,并根据现场试验结果确定稠油在热采方式下的集输压力、温度界限,以及稠油在集油过程中的掺水量和掺水温度范围等工艺参数.试验结果表明,随着井口电加热器出口温度的升高,集油的管道终点温度逐渐提高,井口回压降低,进高架罐压力也逐渐提高,但变化不是非常明显,管道压降减小.江37区块稠油可采用掺水集油流程,掺水后管道综合含水应达到90%以上,集油管道末端温度保证在40℃以上,掺水温度、掺水量应根据实际情况确定.     

复杂管道系统混输稠油能力研究

建立含有离心泵和螺杆泵某复杂原油长输管道的工艺计算模型,通过改变稠油的掺柴(稀)比和出站温度,计算该管道系统在不同工况下的输送能力,探究该管道系统混输稠油能力的影响因素。分析计算结果表明:随着输送混合油黏度降低,管道的输送能力出现先增大、后减小、再增大的趋势;对于一定产量的稀原油和稠油,管线的最大输量对应着一个最佳的掺柴比;混合原油的出站温度对管道输送能力的影响不是单调的,随着出站温度的增大,管道的输送能力可能会出现先增大、后下降、再增大的变化趋势;高黏混合稠油处于层流状态时输送更节能。总之,稠油的掺柴(稀)比越大,出站温度越高,该管线输送稠油混合油的能力不一定就越大,而是在不同工况下,在一个最佳掺柴比、掺稀比和最佳的出站温度条件下,输送能力最大。这一结论对于掺稀稠油管道输送工艺的节能降耗有重要的指导意义。     

稠油管流实验研究

稠油其轻组分含量少、密度大、粘度高 ,一般在较宽的温度范围内呈显牛顿流体特性。通过稠油的管流实验发现 ,稠油输送时 ,由于粘度较高 ,因此管路内一般为层流 ,流量和压降成线性关系。在管输设计时采用流变仪测试粘度比较安全 ,可以作为设计的基础数据 ,并由实验得到了一种管输稠油水力摩阻系数的计算模型。     

热水循环采油工艺的影响参数研究

为了解决稠油高黏度和结蜡问题,采用空心抽油杆热水循环采油工艺,对稠油进行加热降黏、防蜡。运用传热学与流体力学理论,构建多物理场耦合计算模型,对井筒温度场进行数值计算。研究影响循环水注入流量和注入温度与空心杆沿程温度和油管沿程温度的关系曲线。结果显示,循环水注入流量与循环水注入温度对井筒温度场的影响较大,增加循环水注入流量对井筒温度提升显著; 提高循环水注入温度,井筒沿程温度得到相同幅度提升。     

轻质油藏注空气最小空气流量研究

火烧油层技术在稠油油藏中的应用早在上个世纪早期就已经开始了,如今研究重点放在了确定能够维持燃烧前缘的最小空气流量上面。得到的最小空气流量将用于设计空气压缩机的规模。Nelson和McNeil对稠油油藏的最小空气流量做过研究,但在轻质油藏中的燃烧机理不同于稠油油藏,通常轻质油藏中的燃烧前缘不如稠油油藏中的稳定,因此最小空气流量的确定方法又有所不同。本文使用热采模拟器来确定最小空气流量,在模拟之前,做了高压变温氧化实验来确定火烧参数。模拟数据全来自于实验数据。     

在疏松稠油油藏中产砂的模拟

先前预测产砂预测的研究都针对在由于某些机制而引起的压力下降过程中,什么时候开始产砂,而忽略了产砂量.近来,越来越多的研究人员把注意力集中于稠油产砂的过程模拟.对于用产砂来提高产量的疏松稠油油藏,产砂量非常重要,由于产砂量太多可能引起井筒的不稳定,而产砂量太少又不可能最大化生产率.基于这种观点,并基于流体流动模拟和油藏机制概念,一个相关联的稠油、砂粒流和油藏弹性-塑性形变模型被用于模拟产砂、原油生产和油藏形变.利用这个模型,可以确定一个最佳流量,这个流量既不引起井筒的不稳定又能最大化油井生产率.     

稠油热采掺污水不加热集输技术研究应用

通过对河南油田稠油热采集输工艺现状进行认真细致的分析.建立了能量损失数学模型,进行了管道模拟试验研究及生产应用试验。首次提出了稠油"粘温不敏感点理论"、实现了稠油掺水不加热集输技术,优化研究提出小管径(DN15)掺水技术,掺水调节分配稳定与计量技术,从井口至联合站全过程不加热集输等四项配套特色技术。     

普通稠油油藏渗流特征实验研究——以新疆油田九4区齐古组油藏为例

稠油油藏原油粘度高,流体渗流不符合达西定律,其流动时存在启动压力。根据稠油油藏渗流特点,设计了合理确定稠油启动压力的实验测试方法。通过对新疆油田稠油油藏不同原油粘度、不同渗透率、不同温度条件下天然岩心的渗流实验,研究了束缚水饱和度下油相启动压力梯度及流速-压差关系,并对实验数据进行回归,得到了启动压力梯度、流速-压差曲线参数与岩石气测渗透率、流体粘度关系的经验公式。实验结果表明,利用该测试方法能快速、准确地测定稠油油藏的启动压力。原油粘度对稠油启动压力梯度的影响大于储集层物性的影响。稠油启动压力梯度及描述流速-压差曲线的参数和岩石气测渗透率与流体粘度比值有很好的相关性。     

用回归分析法寻求实际流变曲线的数学模式

本文着重阐述了用回归分析法寻求符合喷射钻井泥浆流变特性的数学模式,提出了压差和流量关系在曲线的情况下,如何确定其层流范围。     

超特稠油流变性综合研究

转相是含水超特稠油流变性的主要特征 ,对其地下孔道运移和管道输送有较大的影响 ;当乳状液转相为水包油型时 ,其粘度大幅度降低 ,需要运移或输送的压力降减小 ,有利于含水超特稠油的运移和输送。含水率是影响含水超特稠油流变性的重要因素 ,随含水率的变化 ,含水超特稠油的表观粘度呈现出比较复杂的规律 ;流变指数可作为判断含水超特稠油是否为牛顿流体和衡量其偏离牛顿流体程度的重要参数。温度是影响含水超特稠油流变特性的另一重要原因 ,随着温度的降低 ,含水超特稠油的流变指数减小 ,剪切稀释性越明显。屈服应力值的大小直接反映原油在一定温度下由变形到流动时的一个条件 ,只有当驱动压力大于静极限剪切应力时超特稠油才开始流动 ;从超特稠油屈服应力值与温度的关系考虑 ,注入更高质量的蒸汽 ,确保地层和井筒保持更高的温度 ,对超特稠油的开采更加重要。