稠油热采蒸汽等干度分配技术

锅炉蒸汽等干度分配是基于相分离原理进行工作的,即分配到支路管线的两相流体由相分离后的2股流体组合而成,其中一股流体的干度较高,另一股流体的干度则较低。通过调节2股流体的比例实现流量分配和干度控制。在等干度分配中,该分配技术既适合于2条支路的分配,也适合任意多支线的分配;既可以实现等流量、等干度分配,也可以实现不同流量时的等干度分配。

稠油热采湿蒸汽汽水分离及等干度分配计量技术研究

稠油热采注汽锅炉多为直流锅炉,其产生的湿蒸汽干度≤80%,为了满足井底高干度蒸汽要求,设计球型汽水分离器,采用重力分离、离心分离及膜式分离原理,将蒸汽干度提高至95%以上,满足注汽要求。湿蒸汽为汽水二相流,蒸汽主干线和支线若采用侧三通,二管路内的蒸汽干度差别较大,直接影响各注汽井的注汽效果。采用正三通的入口或出口加装插入装置,可有效使二管路中蒸汽干度近视相等;当分支较多时(3-4路),设计加装整流器的球型等干度分配器,采用整流及对称性原理,实现各分支管路内蒸汽干度相等。同时,将标准孔板与文丘里管串联于湿蒸汽管道中,根据质量守恒定律,求解方程可计算出蒸汽质量流量与蒸汽干度,确保二相流计量的准确性及蒸汽干度的在线测量。通过湿蒸汽汽水分离及等干度分配计量技术研究,提高了注汽井的热采效果。

蒸汽驱等干度分配与计量技术

辽河油田是我国最大的稠油高凝油生产基地,稠油主要采用蒸汽吞吐和蒸汽驱的开采方式。稠油热采在蒸汽吞吐末期一般转蒸汽驱开发,蒸汽驱现场往往存在一台锅炉同时向2-3口井注汽,或多台注汽锅炉为整个注汽管网供汽的现象,存在干度分配的偏差,为此提出以下一种新的等干度分配技术,保证了一台或多台注汽锅炉在同时注多口井时的注汽干度相同、注汽速度相同。

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。

高干度注汽技术在SAGD开发中的应用

超稠油SAGD开发中，向直井注入蒸汽形成连续的蒸汽腔，蒸汽冷凝放出热量加热地下原油，而后与冷凝水依靠重力作用流入水平生产井被采出。注汽锅炉出口安装使用球型汽水分离器后，蒸汽干度由75％提高到95％以上，大大提高开采效果。同时，在集中注汽系统管网末端安装使用等干度蒸汽分配计量装置后，可以实现对每口注汽单井进行蒸汽分配和计量，从而为准确控制注汽速度及改善注汽效果提供强有力的保障。

稠油油田地面注汽技术

辽河油田稠油热采技术经过40年的研究与发展,攻关形成了稠油油田地面注汽技术,实现了集中建站、集中供汽、高温高压湿饱和蒸汽汽水分离、高干度蒸汽等干度分配计量及调节、注汽锅炉提质增效等技术,满足不同开发方式注汽需求。获国家专利10余项,编写了中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0027-2014《稠油注汽系统设计规范》.

辽河稠油SAGD开发地面工艺关键技术

为寻求蒸汽吞吐后进一步提高采收率的有效接替方式,辽河油田于2005年开始在曙一区杜84块主体部位开展超稠油SAGD开发方式的研究、试验与推广工作。通过对国外SAGD技术考察,对已建地面工艺设施大量调研,并与科研单位联合进行技术攻关,结合辽河油藏物性,在杜84块相继开展SAGD先导试验、工业化试验以及工业化应用。经10年运行与改进,归纳形成了一系列具有辽河特色的油气集输、原油处理、稠油注汽、稠油污水处理、热能利用等地面工艺的关键技术。截至2017年底,杜84块累计建设72井组,年产油量105.7×10~4t,比吞吐阶段峰值产量高14.9×10~4t,SAGD阶段累积产油692.5×10~4t,建成了集油气集输、原油脱水、注汽、污水处理等生产设施为一体的SAGD工业区,为辽河油田稳产千万吨做出了重要贡献。