稠油井注蒸汽热效率计算软件开发

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1、稠油井注蒸汽热效率计算软件开发项目验收材料稠油井注蒸汽热效率计算软件开发中国石油大学（华东）中国石化胜利油田分公司胜利采油厂2006年9月37稠油井注蒸汽热效率计算软件开发目录第一章前言1第二章稠油井注蒸汽热效率计算22.1注蒸汽地面管线热效率计算22.1.1热损失计算22.1.2地面管线水平段气液两相管流压降计算32.2蒸汽在井筒流动的热效率计算52.2.1井筒传热计算52.2.2井筒热效率计算112.2.3井筒压力场的计算122.2.4蒸汽物性参数求解162.3油层吸热效率计算20第三章计算程序开发与设计213.1软件的研制开发目的213.2软件需求分析与功能说明21

2、3.3开发环境的选择223.4软件设计223.5软件的使用223.5.1软件的安装223.5.2进入系统223.5.3热效率计算233.5.4操作233.5.5退出233.6软件特点233.7软件的界面24第四章提高注汽系统热效率的主要措施274.1注汽锅炉274.2地面输汽管线284.3注汽井井筒294.4小结30第五章计算实例分析31第六章结论35参考文献3637稠油井注蒸汽热效率计算软件开发第一章前言注蒸汽开采稠油是一种行之有效的方法，已成为国内外广泛采用的开采稠油、超稠油的常规方法。世界上稠油资源极为丰富，随着石油科技的日益发展，世界高凝油藏、稠油油藏不断被发现，

3、全世界稠油的总资源量约为已经探明的常规原油储量的6倍，约为15500×108t。稠油油藏的分布范围十分广泛，世界上各产油国几乎都有稠油资源，目前发现的稠油资源主要集中在美国、加拿大、委内瑞拉和中国。我国的稠油资源也非常丰富，预计储量在80×108t以上，主要分布在松辽、渤海湾、准噶尔等盆地。稠油产量已成为我国原油产量构成的重要组成部分，且逐年增长。自20世纪80年代以来，已先后在辽河、新疆、胜利等油区的稠油油田推广应用，并取得了显著的经济效益。经过十几年的注汽采油实践，注汽开采稠油显示了它独特的优点：⑴降粘作用：高温高压蒸汽携带大量潜热和显热，可增加油层的温度，改变地层原

4、油的物性，降低地层原油粘度。随着蒸汽的注入，油藏温度升高，水粘度的降低程度与油相比则小得多，其结果改善了水油流度比，从而提高驱替效率和波及系数。另外，由于原油粘度随温度变化的这一可逆性，在蒸汽驱过程中将会导致油的大量聚集而成油墙，蒸汽驱生产井热突破前的高产油速度，正是这一现象的反映；⑵热膨胀作用：热膨胀也是稠油注蒸汽开采的一个重要采油机理。地层温度的升高，不仅使油层岩石和原油产生热膨胀，更重要的是由于蒸汽比容要比热水比容高好几倍，使得在相同的压力条件下，蒸汽体积要比水的体积大几十倍，甚至上百倍，从而使地层能量大大增加，提高油层驱动能量；⑶岩石渗流物性改变的作用：随着地层温

5、度增高，由于岩石和流体性质的改变，其渗流特征发生很大的变化。由于岩石表面更加趋向水湿，加之岩石颗粒的热膨胀及原油粘度的降低，地层束缚水饱和度将随之增加，残余油饱和度将随之下降，被驱替相的相对渗透率将随之增大，相渗透率曲线向含水饱和度增加方向移动，从而达到提高稠油注蒸汽开采采收率的目的；⑷蒸汽的蒸馏作用：注入地层的蒸汽携带大量的热量，使地层中原油温度升高，原油在地层中会产生蒸馏作用，这一作用不但扩大井底蒸汽带的体积，同是产生扰动，使油从死孔隙向连通孔隙转移，增加驱油能力，并且随蒸汽的注入，也可产生一部分轻质原油，凝析的轻质馏分与地层中的原始油混合并将其稀释，又可起到降低原油

6、粘度和密度的作用，从而达到提高原油采收率的目的。37稠油井注蒸汽热效率计算软件开发在稠油注蒸汽热力采油中，一些注汽参数直接影响最终的注汽效果，影响最大的是井底蒸汽干度，其次是周期注汽量，再次是注汽速率。一般情况下，可提高这些参数来提高注汽效果，但往往要增大一次性投资和运行费用。所以，若通过全面分析注汽系统效率，找出热能利用中的薄弱环节，采取针对性措施来提高热能利用率是提高注蒸汽开采稠油效益的一项重要举措。基于这一前提，对稠油井注蒸汽热效率进行分析计算，将注汽系统划分成注汽锅炉、地面集输管线和注汽井井筒三大部分（锅炉部分由于需要实测，且目前锅炉的效率较高，本报告中没有考虑）

7、，从理论上分析提高注汽系统热效率行之有效的措施，为改善注蒸汽热采的热能利用率提供科学依据，以降低热采成本和增加经济效益。第二章稠油井注蒸汽热效率计算2.1注蒸汽地面管线热效率计算2.1.1热损失计算地面管线热损失的计算首先根据国家标准确定最大允许热损失量下的保温层厚度，然后根据实际的保温层厚度计算实际的热损失量。根据国标GB50294—97规定：“最大允许热损失量应按本规范附录B取值，绝热层厚度计算中，应使其外径D1满足下列恒等式要求：”（1）式中，为以每平方米绝热层外表面积为单位的最大允许热损失量，W/m2。常年运行绝热层外