稠油热采提高系统热效率.ppt

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1、稠油热采提高系统热效率,稠油热采系统的热效率包括：,一、蒸汽发生器的热效率；,二、地面输汽管线的热效率；,三、井筒的热效率；,四、油藏系统的热效率；,提 纲,蒸汽发生器系统热效率分析,一、蒸汽发生器的热效率,1、国内外蒸汽发生器的型号2、国内外蒸汽发生器主要生产公司3、上海四方锅炉厂蒸汽发生器的主要技术参数4、锅炉单元热损失分析5、提高锅炉热效率的主要措施,蒸汽发生器系统热效率分析,1、国内外蒸汽发生器的型号（根据蒸发量）,2、国内外蒸汽发生器主要生产公司（1）美国热力公司；（2）日本川崎重工；（3）上海四方锅炉厂；（4）抚顺第八工程公司；（5）哈尔滨锅炉厂；,3、上海四方锅炉厂蒸汽发生器的主

2、要技术参数,蒸汽发生器系统热效率分析,4、锅炉单元热损失分析构成油田注汽锅炉热损失主要有三项：（1）排烟热损失；（2）炉体散热损失；（3）气体未完全燃烧热损失；,蒸汽发生器系统热效率分析,4.1 辽河油田注汽锅炉热效率测试结果,蒸汽发生器系统热效率分析,4.2 新疆重油公司油田注汽锅炉测试情况,蒸汽发生器系统热效率分析,4.3 锅炉热损失分析,1、所检测锅炉热效率均低于设计值85%；2、干度均未达到设计的80%；2、锅炉热损失主要由于排烟温度过高造成的排 烟热损失，导致热效率低；,蒸汽发生器系统热效率分析,5、提高锅炉热效率的主要措施,（1）清灰；（2）最佳空气油比；（3）FHC-AB红外涂料

3、应用（新疆）作用：该涂料能直接使红外线作用于被加热介质，吸热效率高；产生二次燃烧，减少不完全燃烧；该涂料经高温作用后，炉内表面光滑，减缓积灰速度；效果：节气率2.7%，单台23t锅炉年增加经济效益15.44万元。,蒸汽发生器系统热效率分析,5、提高锅炉热效率的主要措施,（4）SGR-II型换热器（新疆）作用：保证油田注汽锅炉排烟温度在较低值，从而最大地回收烟气余热；效果：锅炉的排烟温度从238下降到176，下降率为26%；试验用锅炉热效率从88.7%上升到91.3%，节气率2.93%。,蒸汽发生器系统热效率分析,地面保温管线热效率,二、地面输汽管线的热效率；,1、蒸气吞吐地面管线的构成2、各种

4、管线隔热材料及结构的保温性能3、辽河地面管线热损失测试结果4、地面保温管线热损失分析5、提高地面保温管线热效率的措施,地面保温管线热效率,1、蒸气吞吐地面管线的构成,活动管线,管线,井口,支座,补偿器,固定管线,地面保温管线热效率,2、各种管线隔热材料及结构的保温性能,地面保温管线热效率,3.1、辽河地面管线热损失测试结果,地面保温管线热效率,3.2、注汽管线各部件热损失实测结果,地面保温管线热效率,4、地面保温管线热损失分析当地面管线保温不好时，热损失非常大，热损失率是其它正常保 温管线的23倍；活动管线的每米热损失大大超过正常之值，保温效果差；管道支座如果裸露，对管线热损失影响大；井口未进

5、行保温，其热损失占总地面管线热损失的30左右。,地面保温管线热效率,5、提高地面保温管线热效率的措施维修注汽管线：将裸露管线重新包裹保温层，外加镀锌铁皮包裹；采用导热率低、施工方便、包裹紧固、强度较高、吸水性低的保温材料，如复合硅酸盐保温材料；采用高效保温支座，可使热损失下降到15W/件；在井口上使用保温套或复合保温涂料，大大降低裸露部分的热损失。,地面保温管线热效率,在井口上使用保温套或复合保温涂料，大大降低裸 露部分的热损失（新疆油田的研究结果）,注汽井井筒隔热效率分析,三、井筒的热效率,1、注汽井能量平衡示意图2、井下注汽管柱示意图3、影响井筒隔热的主要因素4、隔热油管的性能5、不同环空

6、介质对热传导系数的影响6、辽河油田井筒隔热单元测试结果,7、减少井筒热损失的主要措施,注汽井井筒隔热效率分析,1、注汽井能量平衡示意图,注汽井井筒隔热效率分析,2、井下注汽管柱示意图,3、影响井筒隔热的主要因素 隔热管的性能；封隔器的质量；环空的介质及状态；,注汽井井筒隔热效率分析,4.1、目前主要应用的两种隔热油管的性能对比,注汽井井筒隔热效率分析,隔热管夹层含氢随注汽周期的变化,隔热管夹层含氢对视导热系数的影响（数值模拟）,注汽井井筒隔热效率分析,4.2影响隔热管效果的一重要因素,7”套管、2 7/8”油管、4”隔热管，不同环空介质时的总传热系数,环空中充满水时，井筒热损失成倍剧增；环空有

7、回流水时，井筒热损失为环空干燥条件下的36倍；,注汽井井筒隔热效率分析,5、不同环空介质对热传导系数的影响,6.1、辽河油田井筒隔热单元测试结果,注汽井井筒隔热效率分析,注汽井井筒隔热效率分析,6.2、辽河油田特油公司真空隔热管热参数测试对比,注汽井井筒隔热效率分析,6.3、新疆油田井筒隔热单元测试结果,7、减少井筒热损失的主要措施,采用高效隔热管柱；及时更换隔热管柱，一般设计使用次数不超过12次；防止新旧隔热管柱混用；减小接头处热损失，隔热管接头处必须加隔热套；采用密封可靠，耐久的抗高温封隔器；环空排出水，或注入氮气、隔热液；注汽时打开套管，将环空蒸干，隔热效果显著深井采用环空注氮气隔热技术

8、；,注汽井井筒隔热效率分析,油藏热效率分析,四、油藏系统的热效率；,1、注入油藏系统内热量的分配及流程2、影响吞吐效果的主要因素3、提高蒸汽吞吐热效率的技术对策,1、注入油藏系统内热量的分配及流程,油藏热效率分析,油藏热效率分析,2、影响吞吐效果的主要因素,2.1、原油粘度对吞吐效果的影响2.2、油层厚度对吞吐效果的影响2.3、油层中薄夹层2.4、油层渗透率的影响2.5、油层含油饱和度的影响2.6、有底水层存在的吞吐效果,油藏热效率分析,2.1、原油粘度对吞吐效果的影响（1）,油藏热效率分析,2.1、粘度对多周期吞吐效果的影响（2）,油藏热效率分析,2.1、原油粘度对吞吐效果的影响（3）,在同

9、样的油层参数及注汽量等工艺参数条件下，粘度越低，吞吐效果约好，当粘度增高时，峰值产量及累积周期产量都降低，增产期也缩短。在同样大的注蒸汽加热半径半径条件下，原始油层原油粘度越低，形成的泄油半径越大，数倍于加热半径，供油量较大。,2.2、油层厚度对吞吐效果的影响（1）,不同油层厚度吞吐效果对比,油藏热效率分析,不同厚度油藏蒸汽吞吐盖底层热损失率,油汽比的增加并不与厚度的增加成正比,油层厚度小于20米时，油汽比与油层厚度的关系更灵敏；大于20米时，油汽比随油层厚度的增加而上升的幅度变小了；如果社开厚度过大，最终会导致采收率下降而产油率的增大也不明显。,2.2、油层厚度对吞吐效果的影响（2）,油藏热

10、效率分析,2.3、油层中薄夹层（1）,由于有泥质薄夹层的存在，油层中热损失增大，部分热量消耗在夹层中，因此在同样的注入热量下，油层加热半径变小，导致吞吐效果变差。,油藏热效率分析,净总厚度比蒸汽吞吐效果的影响,2.3、杜66块一周期纯总厚度比与吞吐效果统计表（2）,油藏热效率分析,2.4、油层渗透率的影响,渗透率增大，日产量及累积产油量增加，油汽比增加，特别对于粘度很高的油层，渗透率对吞吐效果的影响更大些。,油藏热效率分析,2.5、油层含油饱和度的影响,原油饱和度降低时，增产效果变差，尤其是峰值产量大减，这不仅是由于可动油量减少，水相渗透率增加，而且水的比热比原油大一倍，加热半径相对减小。,油

11、藏热效率分析,2.6、有底水层存在的吞吐效果,当有底水时，注入油层的蒸汽优先进入底水层，在底水层形成高温带，消耗了大量热能。,油藏热效率分析,3、提高蒸汽吞吐热效率的技术对策,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,3.1、提高蒸汽干度3.2、选择合理注汽量3.3、优化注汽速度3.4、焖井时间的选择3.5、边底水避射改善吞吐效果3.6、巨厚油藏顶部避射提高热效率3.7、分层注汽改善互层状油藏吸汽不均3.8、吞吐后期多井整体吞吐防止汽窜3.9、强排策略,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,3.1、提高蒸汽干度,在相同的注入量下，干度越高热焓越大；由于湿饱和蒸汽的特性，在相同压力下，干度越高比容越大，但随着压力升

12、高，同样的干度下，比容减小。因此在低压下提高干度的增产效果更显著。,实验,数模,3.2、选择合理注汽量（1）,油藏参数,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,研究结果表明，注汽量不能太小，否则峰值产量低，增产周期短，周 期累积产量低；注入量也不能太高，否则油汽比低；注入量应按每米存油层厚度选定，及即注汽强度；对于多周期吞吐作业，须逐次增加注汽量，以扩大加热范围。一般推 荐逐次递增15左右。,3.2、选择合理注汽量（2）,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,3.3、优化注汽速度,提高注汽速度，有利于降低井筒热损失，提高井下干度，一般，在尽量采用高质量隔热油管条件下，将注汽速度选定在4t/h以上，但最高以不超过

13、油层破裂压力为上限。,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,3.4、焖井时间的选择,一般认为，注完蒸汽后，焖井一段时间，可以使注入油层中的蒸汽充分与空隙介质中的原油进行热交换，使蒸汽完全凝结为热水后，避免开井回采时热能利用率降低，但焖井时间不能太长，否则增加向顶底层的热损失。深油层，压力较高，一般23天即可，最长不要超过7天。,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,3.5、边底水避射改善吞吐效果,避射高度对无水采油量影响很大，但对阶段采收率影响小。,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,单106井避射厚度与采收率模拟结果,3.6、巨厚油藏顶部避射提高热效率,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,模拟45米油层，1）全部射孔；

14、2）上部5米不射；3）上部10米不射。计算焖井后油层上部、中部、下部吸收的热量比例，及盖底层热损失。,巨厚油藏顶部留有一定合适的避射距离，油藏纵向吸汽更加均匀，同时 减少一定的热损失。,3.7、互层状油藏吸汽不均-薄互层油藏各油层的吸汽情况及采出程度（1）,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,各层吸汽不均，采出程度差别较大，平均采出程度15.5%,3.7、互层状油藏吸汽不均-中厚互层油藏各油层的吸汽情况及采出程度（2）,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,各层吸汽严重不均，采出程度差别较大，平均采出程度17.2%,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,3.7、采用分层注汽提高采出程度（3）,采用分层注汽后使薄互层油井提高采出程度4%；使中厚互层油井 采出程度增加11.5%。,3.8、吞吐后期汽窜，热损失严重,调剖封窜，改善蒸汽的波及范围；多井整体吞吐，有效抑制汽窜；,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,河南古城油田泌浅区多井整体吞吐典型实例,3.9、强排策略,不同排液能力下开发指标比较（第5周期）,高周期排水期长，降低了热利用率，增加了无效生产时间,采用合理的排液能力，排水期和生产时间大大缩短，日产油显著提高，热损失降低，开采效果好。,改善蒸汽吞吐热效率的技术对策,谢谢大家,