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。

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。

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。

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》.