过热蒸汽热物性参数沿井筒变化的监测与应用

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1、l4’新疆石油科技2008年第4期(第18卷)过热蒸汽热物性参数沿井筒变化的监测与应用关胜④杨立新高金强杨琰李旭宏中石油哈萨克斯坦阿克纠宾股份公司肯基亚克采油厂新疆油田公司重油开发公司新疆油田公司采油工艺研究院摘要过热蒸汽吞吐热力采油在哈萨克斯坦阿克纠宾油气公司首次进行现场试验。根据井筒热力计算和现场注汽井筒测试资料，分析注汽时过热蒸汽热物性参数沿井筒的变化规律，确定过热蒸汽在井底的状态，并给出水蒸汽在井底达到过热状态时所需要的井口注汽参数。主题词湿蒸汽湿蒸汽干度过热蒸汽过热度算出井筒热损失，并由此计算出注入蒸汽沿井筒各部1上0_刖●一_·置·一位的状态

2、参数。常规蒸汽吞吐热力采油是通过油井向油层注入2现场过热蒸汽的产生干度小于80％的湿蒸汽。由于注蒸汽热采需要的蒸汽量很大，而产生的蒸汽又不能循环使用，为了减少水注蒸汽热采现场过热蒸汽的产生是由加装在井处理成本以便使注蒸汽热采在经济上可行和确保锅口(或配汽间)的过热锅炉完成的，生产流程如图1。炉安全运行，对蒸汽锅炉用水仅进行简单过滤和软化(1)锅炉站湿蒸汽锅炉向过热锅炉输送干度为处理，水中的其它可溶性物质则溶解在湿蒸汽20％的75％-80％的湿蒸汽；液相水中被带出锅炉。注汽时湿蒸汽沿井筒热参数的(2)湿蒸汽进入过热锅炉炉膛内的“提高于度变化可由井筒四参数(

3、压力、温度、流量和干度)仪测段”，把湿蒸汽的干度提高到9O％一95％；得。四个参数中，井筒各点的压力和温度参数可测的(3)高干度蒸汽出炉膛进入汽水分离器进行汽较准确，各点的蒸汽流量实测误差较大，而由以上参水分离；数间接计算出的干度值误差更大。过热蒸汽则不同，(4)分离出的饱和干蒸汽(不含可溶性物质)返过热蒸汽的温度高于状态压力下湿蒸汽的饱和温度，回到过热锅炉炉膛内的“过热段”，被加热成过热度较其高于饱和温度的差值称之为“过热度”。过热蒸汽是高的过热蒸汽输往汽水混合器；一种不含液相水而没有“潜热”的干汽，它在管线和井(5)分离出的饱和热盐水因环保、节能等因

4、素不筒中流动时的热损失直接由状态温度的降低来体现。能外排，被送往汽水t昆合器与高过热度过热蒸汽混因此，可以通过井筒测试时各点温度变化值，准确计合，形成过热度较低的过热蒸汽注入井内。图1过热蒸汽注汽流程图①作者简介：工程师，1996—07毕业于新疆石油学院地质专业过热蒸汽热物性参数沿井筒变化的监测与应用·15·3湿蒸汽与过热蒸汽井筒热力参数监则是湿蒸汽，井底是干度为94％的湿蒸汽，每百米损失30℃过热度。这个计算结果与利用井筒数值模拟方测技术评价法计算的结果十分一致。因此，测试的解释成果有很3．1模拟计算方法高的使用价值。建立井筒热传导数学模型，输入注汽参

5、数、井筒表261o43井注过热蒸汽井筒热参数计算值管材、油套环空介质及地层等热力学参数，利用专门计算方法测点深度(m)050100150200250280软件在计算机上进行模拟计算。该方法需要输入的参按百米热损注汽温度(℃)300285270258250250250数很多，如果各项参数准确又符合现场实际，则计算失率3％1博过热度(℃)5035208干度0．99干度0．97干度O．94方便快捷，结果可靠，特别适合机理性研究。井筒模拟计算注汽温度(℃)3203102902752602502503．2现场注湿蒸汽井筒测试(北京热采所)过热度(℃)7060402

6、510干度0．99干度0．97现场测试获得的直接参数有3项，及井筒各部备注：注汽压力：4MPa。饱和温度250"12位的注汽压力、注汽温度和井下仪器中涡轮流量计转子的转速。需要计算才能求得的参数有蒸汽体积流4设定井底过热度预测井口注汽参数量、各部位蒸汽的热焓值、热损失及蒸汽干度。因此，盐上油藏过热蒸汽吞吐试验井的井口过热度一压力、温度、转子转速测量是否准确，直接影响后面各般在50℃左右，根据上述计算，在200m以下变为湿计算参数的误差。特别是转子转速，除受蒸汽体积流蒸汽，井底是90％~95％高干度湿蒸汽。为了实现井底量影响外，还受注汽管柱内径及转子与注汽

7、油管是否注入过热蒸汽，必须提高井口过热蒸汽的过热度。利同心有关。实际测试结果有时误差比较大。用过热蒸汽井筒测试资料，以井底过热度达到50℃为3．3现场注过热蒸汽井筒测试例，可以很容易计算出不同注人压力下所需要的井口在盐上油藏首次开展注过热蒸汽井筒测试，热力过热度及对应的井口蒸汽温度。表3给出了在注汽压参数变化规律和解释方法正在探索总结。综合分析，力为2、4、6、8MPa下，井口的过热度应达到140"(2，过热蒸汽在井筒内可能有两种状态。第1种状态是过对应的井口注汽温度分别应达到352、390、415、热蒸汽状态，在井筒的上中部。第2种状态是湿蒸汽435℃

8、。井口注汽温度400~C左右已超出目前固井、套状态，在井筒的中下部。由于过热蒸汽