油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用

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注氮气工艺在油气井井下作业中的应用

注氮气工艺在油气井井下作业中的应用
空 气 的各 组 分 通 过 薄 膜 进 行 物 理 达 到 获 得 氮 气 的 目的 。
将 氦 气 与压 裂 液 同 时 注 入 , 支 撑 剂 合 气 举可 以解 决 无循 环 通 道 的卡 封 井、 将 复杂 井的排 液工作。 携入 地层 后 . 压裂 液混 入 的高压气体在压
别 适 用于 含 天 然 气 井 作 业 。
进行排 液 动 控 制 . 流 循环 液等 作 行冲 击 达 到 破 : . L 实 带 并 在 近 井 压 力 不 使 地 层 垮 塌 为 限 , 井 后 控 制 放 开  ̄ - 压 L I . T 地带 形 成 裂 缝 . 提 高 近 井地 带 有 效 渗 压 . 柱 内 产 生 低 于 地 层 压 力 的 负 压 . 来 管 进 透率 。 常的做 法是 先 向井 筒内注入 前置 而 达 到 测 试 流 动 目的 。 通

地 层 有 一 定 的 激 荡 作 用 . 加 一 定 量 的 须
液柱 压 力以平 衡 地 层 压 力突 降而遭 到破 坏 ( 称 液 垫 ) 但 所 加 液体 往 往 影 响液 俗 ,
性 判 断 和 不 易 排 出 . 时 形 成 自然 关 井 . 有
更应 . 气 的一 个重 要作 用 即作 为 含 水气井排 井底积 液 作业等 。 氮 为 此 设 计 采 用氮 气 . 用氮 气 的 快 速 逸 利 唏释 剂 . 以降 低 或 减 少 有 氧参 与 可 散 和 可 控 等 特 性 , 生 负 压 使地 层 流 体 产 2 氨 正 豫 囊 亍 厶 j : 量 气 0 L H 砷 应, 反 不助 燃 . 与天 然 气混 合不 会 通 过 地 面 设 备 先 向 井 简 内 注 入 高 压 流 动 。 常做 法是 将测试 管 柱下入 后 , 通 向 暴炸 , 因此 在 油 气 井 井 下作 业 中常 用 氮 气 , 后  ̄-L 用高 压 氮 气 对 地 层 进 管 柱 内 注 入 氮 气 注 入 压 力 以 平 衡 地 层 然 1 . 利 7

辽河油田蒸汽驱隔热技术的原理与应用

辽河油田蒸汽驱隔热技术的原理与应用

辽河油田蒸汽驱隔热技术的原理与应用摘要:蒸汽驱是稠油转换开发方式的重要接替技术之一。

目前辽河油田大部分稠油区块已经进入吞吐中后期,转换开发方式的需求越来越突出,故而进一步提高蒸汽驱注汽过程中的井筒隔热效果,延长蒸汽驱管柱的使用寿命,蒸汽驱开采技术发展的关键。

该文结合辽河油田的实际试验情况简述了蒸汽驱高温长效隔热技术的原理与应用。

关键词:蒸汽驱高温长效隔热技术原理应用蒸汽驱是稠油油藏蒸汽吞吐开采中后期,进一步提高原油采收率的重要手段也是稠油转换开发方式的重要接替技术之一。

自80年代末以来,辽河油田通过蒸汽驱先导试验和工业性应用试验,形成了一套辽河油田特有的蒸汽驱井筒隔热技术,然而由于辽河油田稠油油藏普遍埋藏较深(1000~1600?m),以及蒸汽驱开采需长期连续注汽等实际问题的存在,原有井筒隔热技术也暴露出一些尚待解决的问题。

目前辽河油田大部分稠油区块已经进入吞吐中后期,转换开发方式的需求越来越突出,如何进一步提高蒸汽驱注汽过程中的井筒隔热效果,延长蒸汽驱管柱的使用寿命,已成为确保蒸汽驱开采有效实施并顺利推广的关键。

1 蒸汽驱隔热技术的原理蒸汽驱高温长效隔热技术是涉及整体汽驱管柱的座封、解封、长效密封、整体管柱热补偿以及整体管柱各部分长效隔热的综合性的配套技术。

1.1 油套环空的长效密封蒸汽驱高温长效隔热技术采用Y441强制解封蒸汽驱封隔器与多级长效汽驱密封器通过金属与非金属双级密封油套环空。

Y441强制解封蒸汽驱封隔器在注汽前通过投球或球杆的方式液力座封,将油套环空密封,以确保多级长效密封器的多级膨胀腔与隔环在注汽初期受热充分扩张密封油套环空,依靠Y441强制解封蒸汽驱封隔器的高温长效密封件与多级长效汽驱密封器实现注汽管柱的长期密封。

解封时,先解封Y441强制解封蒸汽驱封隔器,然后解封多级长效汽驱密封器,以减少解封负荷。

1.2 汽驱管柱的长效热补偿蒸汽驱高温长效隔热技术采用压力补偿式隔热型伸缩管实现整体管柱在注汽过程中的伸缩补偿。

N2在油藏开发中的技术应用

N2在油藏开发中的技术应用
b 非混相驱
当原油与驱替流体之间存在有界面,即存在界面张力时候驱替过程称之为非混相驱替。当油藏注水开发到一定程度时, 就会产生油藏高含水、水驱采收率较低、注水困难而残余油饱和度较高等不利情况。这时,可以采用注氮气开采剩余原油。 (1) 改变流动方向,驱替裂缝通道中的残余油
由于重力分异作用,在长期底部注水的高含水油藏,注氮气后改变了渗流空间的压力分布,可能“疏通”某些被阻塞的 “死油”和“剥脱”裂缝面上的部分粘附油,从而降低裂缝通道网络中的残余油量。 (2)通过原油体积膨胀排出残余油
注氮气保持压力的目的是使油气藏的压力保持在露点或泡点之上,以避免出现反凝析或溶解气逸出而降低 凝析油和原油的采收率。
二、氮气、氮气泡沫在油藏开发上的技术应用
在普通稀油油藏中的应用
2、氮气驱
1000
井深/m
1500
2000
泡沫流体在井筒内的压力分布
一、氮气、氮气泡沫特性
2、氮气泡沫特性
氮气泡沫在油田开发中的应用机理
(5)加入的表面活性剂能大幅度降低油水界面张力,改善岩石表面的润湿性,使原来呈束缚状态的原油通 过油水乳化、液膜置换等方式成为流动的油,降低残余油饱和度,使驱油效率进一步提高;
(6)通过注入气体,产生弹性膨胀,增加地层弹性能量;
(7)气体的上浮作用,提高了顶部油层的动用程度。
二、氮气、氮气泡沫在油藏开发上的技术应用
1、氮气吞吐 (1)氮气吞吐主要增产机理
在普通稀油油藏中的应用
氮气吞吐采油工艺,就是把一定体积的氮气注人到生产层内,让氮气扩散进人到油层内 部。(1)氮气不溶于水,难溶于油,具有良好的膨胀性,有利于迅速补充地层能量,增加 回采速度和回采水率; (2)氮气与原油之间有着比较大的密度差,在宏观上,氮气上浮到油层的上部,形成超覆 现象;在微观上,可由下而上进人岩石孔隙中,驱替出被捕集在与较大裂缝连通且上端封闭 的裂缝或孔隙中的原油,降低残余油饱和度。

注汽井下隔热补偿装置的研究及应用

注汽井下隔热补偿装置的研究及应用
失 燃 油 当 量达 9 . 2 8吨。 研 制 和 使 用 具 有 隔 热 功 能 的井 下 补 偿 器 , 可
停止注汽后 , 井下温度逐渐降低 , 注汽管柱 收缩 , 补偿器
可移 动内管开始工作 起到补 偿作 用 , 直 到温度降至 2 0 0  ̄ C 以 下 , 热 采 封隔器 解 封。 达 到 或超 过 使 用 的 隔热 管标 准 时 , 则 可 以 完 全 避免 这部 分热 损 失 。 基 2 . 3连 接方法 J R B G 隔 热 井下 补 偿 器连 接在 注 汽 隔 于 以 上 分析 设计 出 的 J R B G 井 下 隔热 补偿 装置 。 外 管 为 预 应 力 真 空 隔热 管 , 导热 系数达 到 S Y / T 5 3 2 4 — 9 4隔 热 管 标 准 , 内管 为 中6 O高 热 管柱 下 部 。 补偿 器 上 接 头连 接 隔 热 管 ,其下 接 头 连 接 强 度 油 管 ,补 偿 器 抗 拉 强 度 大 于 4 0吨 。 有 效 避 免 了传 统 伸 缩 管 与 8~1 0根 隔热 管 , 隔热 管下 端连 接热 采封 隔器连 接 。
以 降低 由 此造 成 的 热损 失 , 当具 有 隔 热 功 能的 井 下 补 偿 器 导 热 系 数
1 1 4光 管 配 合 使 用造 成 的 大量 热 损 失 。
关键词 : 稠油注汽
Hale Waihona Puke 井 下 隔 热 补 偿 装 置研 究
2 . 4 结构 特 点及 功 能 基于 以上 分析 设计 的稠油 注 汽 井下 隔热 补偿 装 置具备 以下特性 及功 能 。
注汽 井下 隔热补偿 装置 的研 究及应用
蒯 泽 明 ( 辽河油田锦州采油厂)
摘要 : 正常注汽 时, 注汽 管柱 内温度在 3 0 0 o C 度 以上 , 按正 常注 到 3 0 0 o C左右 时 内管全部 移 动进 入 特 制 的隔 热 管 内 , 由此 汽 时 隔热 管 外 温 度 2 6 0 o C 计 算 ,~ 根 9 . 5米 1 1 4光 管 在 注 汽 过 程 保 证在 正常注 汽 时补偿 器 完全起 到 隔热作 用 。 中的热损失达 3 7 1 1 5 3 3 ( K J / h ) , 每注汽 一井次 , 一 根 1 1 4光 管 热 损

水平井高效注汽工艺研究与完善

水平井高效注汽工艺研究与完善

水平井高效注汽工艺研究与完善水平井高效注汽工艺研究与完善【摘要】目前水平井已成为辽河油区老油田挖潜和新区产能建设的重要技术手段,在不同类型油藏开发中发挥了重要的作用。

通过研制水平井高效注汽工艺,可以解决水平井注汽过程中隔热问题,避免了井筒隔热采用氮气隔热造成的套管变形和高成本问题,保证了注汽质量,延长了水平井使用寿命。

【关键词】水平井高效注汽提高隔热效果对于辽河油田稠油水平井来说,以往均采用笼统方式注汽,注汽过程中采用氮气进行隔热,现场应用隔热效果不理想,同时出现注汽井口上涨严重而停注的问题。

另外,笼统方式注汽在水平井段只有一个出汽口,由于水平段长度较长,约在300m左右,这样笼统方式注汽的出汽口位置设计就显得尤为重要。

针对这一问题,2008年在水平井热采中开展了水平井高效注汽工艺技术研究,通过使用压力补偿式隔热伸缩管、热力封隔器、扶正器等配套工具,解决了水平井注汽井的隔热问题。

1 套管热应力分析水平井井眼轨迹由直井段、造斜段段和水平段三部分组成。

对于温度场与热应力来说,水平段与直井段基本是一样,都属轴对称,而弯曲段则不同,热应力变化较复杂。

油井注汽过程中套管升温受热膨胀,在井口、井底两端固定的情况下产生的轴向应力为压缩应力,当它超过屈服点时,套管产生永久变形或塑性变形而损坏。

在停注汽后降温过程中,套管柱收缩,由压缩应力变为拉张应力,它超过屈服点后,将导致接头丝扣及本体拉断破坏。

因此,对于热采水平井来说采取有效的井筒隔热技术,对保护套管、延长水平井使用寿命致关重要。

2 水平井高效注汽工艺技术研究水平井高效注汽工艺技术采用封隔器密封油套环空,起到隔热作用;采用压力补偿式隔热伸缩管解决热伸长问题。

根据不同井深结构设计了两种技术管柱:第一种,悬挂器下入较深,采用隔热管+伸缩管+Y361-210封隔器+扶正器的管柱组合方式,在悬挂器以上密封油套环空,对套管起到保护作用。

第二种,悬挂器下入较浅,采用隔热管+伸缩管+Y361-150封隔器+扶正器的管柱组合方式,在悬挂器以下密封油套环空,对水平井造斜段套管起到保护作用。

产水气井油管隔热保温技术研究与应用

产水气井油管隔热保温技术研究与应用

Vol.13,No.1Feb.20192019年第13卷·第1期天然气技术与经济Natural Gas Technology and Economy产水气井油管隔热保温技术研究与应用周舰王斌谭苗摘要产水气井在高压、低温条件下容易生成水合物而堵塞井筒和采气管线,通常采用注甲醇来实现解防堵的目的,但注甲醇解防堵工艺存在甲醇有毒、含醇污水处理工艺复杂和运行成本高等诸多弊端。

为此,创新采用井下隔热保温组合油管代替单一普通油管用作生产管柱来提高井口流体温度、避免井筒堵塞。

研究表明:①研制的井下隔热保温油管,减少了地层能量沿井筒热损失,可有效提高井口流体温度,实现了防治水合物生成的目的,同时井下隔热保温油管与常规油管配合使用,可在一定程度上降低采气成本;②对隔热保温油管的敏感性分析表明,井下隔热保温油管下入深度越大、导热系数越小,井筒保温效果越好,且井下隔热油管下入深度对井筒温度的影响要远大于其导热系数。

现场应用表明:东胜气田Y 井采用井下隔热保温油管后,井筒流体升温明显,井口流体温度提高了近30℃,有效防治水合物生成,能够满足气田环保开发需求,为产水气井提供了一种环保型水合物防治新方法。

关键词产水气井隔热油管井筒保温水合物防治临界携液气流量DOI :10.3969/j.issn.2095-1132.2019.01.0070引言产水气井在高压、低温条件下常发生水合物堵塞现象[1],造成气井不能连续稳定排液,影响了气井生产效果。

现用注甲醇解堵工艺存在三大弊端:①甲醇有毒,存在一定危害;②甲醇用量大,总成本高;③注醇及废水处理设备及配套设施投资大,难以满足气田低成本、绿色环保开发需求[2]。

调研发现,井下隔热油管保温工艺可有效提高井筒流体温度[3-7],从而实现防治水合物生成的目的,且该工艺避免了向井筒注入解防堵药剂而伤害地层,满足了绿色环保生产要求。

因此,对井下隔热油管保温工艺开展研究与试验,旨在探索出一种环保型水合物防治新方法。

油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用

油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用
筒 总 传 热 系 数 增 加 , 幅 度 较 缓 。 即使 注 汽 温 度 但
达 到 3 0 o 注 氮 气 压 力 达 到 1 a以上 , 管 5 C, 6 MP 套
接 头
温 度 仍 在 10 c 以 内 。 2 【 =
图 2 氮 气 隔 热 助 排 管 柱 结 构 图
2 氮气 隔 热 井 筒传 热模 拟
收稿 日期 :0 80 -2 20 —5 1



图 1 常规蒸气吞 吐管柱 结构图
作者简介: 孙景涛(92 )男, 18. , 辽宁丹东人, 西南石油大学在读硕士研究生, 研究方向: 稠油开采设备。

1 ・ 9
孙景 涛 , 吕瑞典 , 周锡 容 : 油田注 汽 井氮 气隔 热技 术 的研 究与应 用
— —
匕 ==
缩 管
隔器
叭 口
管 , 内注 入蒸 汽 , 氮 注氮装 置 通过 油套 管环 形 空 管 制 间连续 向地 层 注 入 氮 气 , 井 眼 内起 到 隔 热 作 用 。 在 注入 到地层 后 , 由于注入 相 当大 体积 的氮 气 , 局部 提 高地 层压力 。这样 , 项 技 术 在 向地 层 注 入 热 量 的 此 同时补充 了压力 , 因而可 以较 大 幅度 提高 油井 产能 ,
开发现状开发 出的一种技术 。该技 术 是利 用氮气 导热 系数 低及 压力 降低 后体 积迅 速膨 胀 的特点 , 到 隔热 的证明氮气隔热技术 的科 学性 和实 用性 。根 据现场 应用 效果分 析 , 该技术 可 以保持地
层能量 , 节省作业 费用及蒸汽注入量 , 提高原油产量 。 关键 词 : 注氮气 ; 隔热技术 ;蒸汽吞吐 ; 油开采 稠

氮气在稠油热采中的应用

氮气在稠油热采中的应用
IR-蒸汽吞吐生产的日效益,元/d; Qo-蒸汽吞吐产油量,m3; Qf-蒸汽吞吐燃油量,m3(取1m3原油产生14t蒸汽,标况下注氮成本按1.26元/m3 ); Pr-油价,元/m3(按1000元/m3计算); Ci-注汽作业费,元(优化中取10万元/次); Cp-单井操作费,元/d(优化中取600元/d); t-生产时间,d。
第9页/共44页
注氮气辅助蒸汽吞吐
•注氮气减缓蒸汽吞吐地层能量递减的作用分析
➢ 从数模结果来看,蒸汽+氮气吞吐的开采效果明显比常规蒸 汽吞吐好。
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注氮气辅助蒸汽吞吐
•注氮气减缓蒸汽吞吐地层能量递减的作用分析
➢ 表中为标况下统计结果,净产油指去除燃料油及注氮费用的 产油量。
累产油 累产液 累注汽 累注气 采收率 回采水率净产油
253.531oC
第5页/共44页
4.823MPa
测试干度 66.37% 56.26%
注氮气辅助蒸汽吞吐
• 注氮气对蒸汽吞吐热损失的影响分析
➢ 截止到1999年底,辽河油田先后在齐40块齐40-7-26等三口 汽驱注汽井进行单纯注氮隔热施工;监测数据证明隔热效果良 好,超过了下隔热管、热采封隔器、伸缩管等的隔热效果。
➢ 在适宜的条件下,氮气可以溶于原油,从而降低原油粘 度,膨胀原油。 ➢ 从国外的实验室资料来看,氮气可以抽提原油中的轻质 成份,改善油品性质。 ➢ 氮气、水的携带作用将降低残余油饱和度。
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注氮气辅助蒸汽吞吐
• 注氮气油藏适宜条件研究
块状油藏
块状油藏和互层状油
藏(有效厚度都是15m)
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注氮气辅助蒸汽吞吐
• 注氮气提高蒸汽吞吐回采水率的作用研究
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Abstract: W ith the increase o f gas in jection period, form ation pressure decreases rap idly, w ell production rate and gas o il ra tio are decreased by the steam-assisted recovery m e thod. It is a new techno logy developed accord ing to the situation o f heavy o il recovery called N itrogen G as Insu lating H eat and A iding F low. T he techno logy uses the characteristics of nitrogen gas s low hea-t conduc-t coefficient and rapid expand ing in vo lum e after pressure re leased to get the purposes of hea-t insulting and flow-assisted. Through m odeling of d ifferent steam injection condit ions, these m odels are verified to be sc ientific and practical by rad ial tem perature fie ld in w ell bo re. It prov ides basis for indoor eva luation o f n itrogen insulat ion in steam in jection w e l.l A cco rd ing to the ana lysis o f site appliance , the techno logy preserves form ation energy , saved operation cos,t vo lum e of steam injection and increased o il production. K ey w ord s: n itrogen gas in jection; heat insulation technology; assistance flow; heavy o il deve lopm ent
温度 / 68. 324 70. 781 72. 557
缘温度 / 61. 533 60. 143 62. 863
温度 / 48. 886 51. 159 51. 230
( 3)不同真空度情况下井筒隔热效果评价。在
同心油管井 筒传热 模型的 油管内 注入 相同温 度、
相同压力的 饱和蒸 汽, 内油管 和隔热 油管 间环空 在不同真空度情况下分别测 定套管温度及整个温
图 1 常规蒸气吞吐管柱结构图
收稿日期: 2008- 05- 12 作者简介: 孙景涛 ( 1982- ), 男, 辽宁丹东人, 西南石油大学在读硕士研究生, 研究 方向: 稠油开采设备。
19
孙景涛, 吕瑞典, 周锡容 : 油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用
及整理结果可以看出: 同心油管间隔热层处的温 度梯度最大, 而在隔热层以外的区域温度变化较 小, 温度梯度较小, 隔热效果较好。随注汽温度 的升高, 注氮压力升高, 套管壁温度有所上升, 井 筒总传热系数增加, 但幅度较缓。即使注汽温度 达到 350 , 注氮气压力达到 16 M P a 以上, 套管 温度仍在 120 以内。
第 10卷 第 5期
重庆科技学院学报 ( 自然科学版 )
2008年 10月
油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用
孙景涛 吕瑞典 周锡容
( 西南石油大学, 成都 610500)
摘 要: 采用蒸汽吞吐的方法开发稠油会造成油井产量下降, 油汽比降低, 油田开 采效果差。氮 气隔热是 根据稠油
开发现状开发出的一种 技术。该技 术是 利用氮 气导 热系 数低及 压力 降低后 体积 迅速 膨胀的 特点, 达 到隔热 的目
场分布 ( 见表 3) 。由表 3可以看出, 相同注汽条件
下, 抽真空后隔 热管外 壁温度 及套管 壁温 度均降 低 10 以上, 井筒总传热系数降低了 21. 89 % , 表
明同心油管间真空度对整个 井筒隔热效果影响较
孙景涛, 吕瑞典, 周锡容 : 油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用
大, 抽真空情 况下, 隔热 层热 阻加大, 隔 热管 隔热 效果增强。
4 氮气隔热技术优点
( 1) 简化生产管柱。采用此项技术的生产管柱 与蒸汽吞吐相比节省了隔热管、封隔器、伸缩管, 不 仅使注汽过程更加安全可靠, 同时节省了生产成本。
( 2) 简化生产程序。生产程序与单纯蒸汽吞 吐相比, 由于采用注采一次管柱, 起码减少一次 作业施工, 如果抽油泵不出现故障, 原则上注采 一次泵可以多次使用。如果采用杆式泵, 则作业 施工更可以简化, 通过生产程序简化可以节省操 作费用。
( 7)减少作业对地层的污染。由生产程序的简 化, 减少了作业施工次数, 减少了由于作业压井施工 造成地层污染机会。
5结 论
( 1)氮气隔热技术原理表明, 油井注氮气具 有隔热助排的作用, 是提高蒸汽吞吐效果的有效 手段。
( 2)现场实施结果表明, 此项技术具 有施工程 序及井下管柱简单、安全可靠的特点。
的。通过模拟不同注汽条件, 证明氮气隔热技术的科 学性和实 用性。根 据现场 应用效果 分析, 该技 术可以 保持地
层能量, 节省作业费用及蒸汽注入量, 提高原油产量。
关键词: 注氮气; 隔热技术; 蒸汽吞吐; 稠 油开采
中图分类号: TE345
文献 标识码: A
文章编号: 1673-1980( 2008) 05-0019- 04
温度差 值/
0. 714 11. 696 10. 369 6. 068 - 0. 052
3 应用效果分析
通过对现场应用的效果分析, 可以发现: ( 1) 实施氮气隔热助排工艺井的套管温度变化 不大, 并且比较平稳, 隔热效果能达到要求, 高低温 差只有 20 左右, 而且温度较低, 套管升高幅度较 小, 只有 2cm , 适合稠油区块长期稳定开发, 但投资 相对较大。 ( 2) 液氮隔热工艺虽然套管温度及套管升高幅 度都符合要求, 但由于封隔器的介入, 注蒸汽时, 在 封隔器卡封点上产生温度差, 造成应力集中, 使套管 变形。 ( 3) 氮气隔热工艺可以使稠油井节省工具、 作业费。由于采用氮气隔热, 管柱为油管 + 杆伸缩 管、热敏 封隔 器, 作业 队不 用 起下 隔 热 管, 直接起下油管完井, 不但节省作业时间, 还能 减少投入, 另外, 还可以将套管温度控制在规定 范围内。
社, 1996. [ 3]潘建华. 氮气隔热井筒传热物 理模拟研究 [ J]. 特种油气
藏, 2004( 2): 96-99. [ 4]王德有. 氮气隔热助排提高稠 油蒸汽吞吐热采效果 [ J].
钻采工艺, 2001( 3): [ 5]欧阳波. 氮气隔热助排技术在 稠油开采中的应用 [ J]. 石
油钻采工艺, 2003( 8): 1-3. [ 6]马庆芳. 传热学 [M ]. 北京: 人民教育出版社, 1979.
热容增加, 氮气有效换热系数增大, 套管环空热
量传递增加, 环空温度有所升高, 套管温度也随 之上升。
表 2 不同注氮压力条件 下井筒模型温度分布
注氮压力 油管中心 隔热管外 套管外壁 水泥环外 模拟地层
/M Pa 0. 11 1. 6 5. 0
温度 / 壁温度 / 206. 777 75. 444 207. 247 88. 022 207. 698 95. 056
21
孙景涛, 吕瑞典, 周锡容 : 油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用
Research and Application of N itrogen Insulation T echnology of O ilfield Steam Injection W ells
SUN J ing-tao LU Rui-d ian ZHOU X i-rong ( Sou thw est P etro leum Un iversity, Chengdu 610500)
20
图 4 同心油管不同注汽温度条件下氮气隔热井筒温场分布图
表 1 不同注汽温度条件下 套管温度及总传热系数
注汽温度 / 注氮压力 /M Pa 套管温度 / 井筒总传热系数
200 116 70. 781 3. 928
270 510 86. 563 4. 313
300 810 105. 686 4. 366
320
350
1 112 1 615
108. 014 118. 466
4. 437 4. 559
( 2)不同注氮压力条件下氮气隔热效果评
价。在同一注汽温度 ( 200 ) 下, 进行不同环空 注汽压力的井筒传热模拟实验, 对井筒径向温度
进行监测 (见表 2 ) 。由表 2 可以看出, 随注入氮 气压力的升高, 套管环空中氮气的导热系数和比
( 3)油套管环空不连通情况下, 同心 油管间的 隔热层起主要作用, 井筒隔热效果较好。
( 4)同心油管间真空度的存在, 使隔 热管热阻 力加大, 隔热效果增强。
( 5)蒸汽与氮气的混容比还有待于进一步的理 论研究, 从而取得最佳效益。
参考文献 [ 1]张锐. 稠油热采技术 [M ]. 北京: 石油工业出版社, 1999. [ 2]刘文章. 稠油 蒸汽 热采工 程 [M ]. 北京: 石 油工业 出版
图 3 氮气隔热井筒传热物理模拟流程 图
2. 2 氮气隔热井筒传热物理模拟研究 ( 1) 同一真 空度 、不同 注汽 温 度下 氮气 隔 热
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