蒸汽驱生产井井筒温度分布计算及汽窜防治研究

发布时间：2017-09-16 04:29

  本文关键词：蒸汽驱生产井井筒温度分布计算及汽窜防治研究

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【摘要】：锦45区块是辽河油田最大稠油蒸汽驱区块,开发方式由蒸汽吞吐转变为蒸汽驱先导试验已经接近两年,目前生产状况符合蒸汽汽驱生产的规律,处于蒸汽驱开发第二阶段蒸汽有效驱替开发阶段。但是,部分试验区井组间各向异性较严重,平面上和纵向上均表现出受蒸汽驱替效果不均衡,油层各个小层受热不均匀,横向上蒸汽形成流窜通道,波及效率降低,蒸汽聚集部分生产井近井地带。部分生产井井口温度超过90℃,已导致流体直接发生相变或者经过抽油泵的抽吸导致压力突然降低,同时随着举升压力逐渐降低均有过多的气体析出,导致泵效降低和地面处理设备不能正常运行或者生产参数波动过大。井底汽窜是稠油蒸汽驱生产井生产过程中出现的新问题,会造成抽油泵气锁、油管及抽油泵损坏、产液量下降等问题。因此,对井底流体是否发生汽窜做出正确的预防迫在眉睫。本文针对流体动力学影响因素温度、压力,建立了井筒温度预测模型和井筒压力预测模型,作为依据来预测井底汽窜的发生,为实现对蒸汽驱生产井井筒实时动态监测的目的,本文以传热学和两相流理论为基础,以能量守恒为依据,基于温度和压力对热物理参数的影响,着重考虑了蒸汽驱受效层对地温梯度变化的影响,推导出蒸汽驱稠油井井筒温度分布的非齐次微分方程,建立了井筒温度场的二维数学模型。通过室内实验,推导出液体流经抽油泵固定阀时的局部压降损失计算模型,结合分段法将抽油机井井筒还空,由上到下分为气柱段、油气混合柱段、油气水混合柱段,三段对抽油机井的井底流压进行模拟据此可直接由井口温度、产量等参数准确计算出井筒温度分布规律和井筒压力分布规律。利用相平衡原理通过修正的油水混合物饱和蒸气临界温度-压力曲线,建立了己烷与水的饱和蒸汽临界温度-压力曲线,以此为判别曲线通过计算出的温度与压力分布判断井底汽窜是否发生。通过对井底汽窜的影响因素分析,提出了改变生产参数和套管注药两种方式来治理井底汽窜的措施。
【关键词】：蒸汽驱 井筒温度 井筒压力 饱和临界温度-压力曲线 井底汽窜预测
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.44
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 创新点摘要7-10
• 第1章 前言10-17
• 1.1 研究的背景、目的和意义10-12
• 1.2 国内外井筒温度场的研究现状12-15
• 1.3 抽油机井井筒压力分布研究15-16
• 1.4 蒸汽驱井筒内流体相变研究现状16-17
• 第2章 蒸汽驱井筒热力计算基本理论及方法17-23
• 2.1 井筒导热的基本理论17-18
• 2.2 导热微分方程式18-20
• 2.3 导热过程中的单值性条件20-21
• 2.4 圆筒壁导热模型的求解21-23
• 第3章 蒸汽驱井筒温度分布模型建立23-47
• 3.1 井筒中的能量平衡及温度分布23-27
• 3.2 井筒内稳态传热模型27-31
• 3.3 油管中流体至地层传热系数的计算31-40
• 3.3.1 流体至管内壁换热系数hf的确定32-35
• 3.3.2 油管与套管之间环空的辐射换热系数hr的确定35-36
• 3.3.3 油管与套管之间环空液体或气体的传热系数hc的确定36
• 3.3.4 地层热阻的计算36-40
• 3.4 油井产出液的密度计算公式40-41
• 3.5 油井产出液的粘度计算公式41-45
• 3.5.1 产出液粘度与温度的关系式41
• 3.5.2 产出液密度与粘度的拟合关系式41-44
• 3.5.3 不同区块粘温关系44-45
• 3.6 油井产出液的比热容计算公式45
• 3.7 油井产出液的导热系数计算公式45-47
• 第4章 蒸汽驱井底汽窜预防治研究47-57
• 4.1 井底发生汽窜后引起的问题47
• 4.2 蒸汽驱井底汽窜机理研究47-48
• 4.2.1 井底汽窜发生的方式48
• 4.2.2 影响井底汽窜的主要因素48
• 4.3 蒸汽驱井底汽窜预测模型48-52
• 4.3.1 利用一元体系的相特性判别井底汽窜48-51
• 4.3.2 利用混合体系的相特性判别井底汽窜51-52
• 4.4 井底汽窜影响因素分析52-57
• 4.4.1 产量对井底汽窜条件的影响53-54
• 4.4.2 动液面变化对井底汽窜条件的影响54-57
• 第5章. 井底汽窜防治措施及实例计算57-69
• 5.1 实际生产井温度分布计算及误差分析57-60
• 5.1.1 井筒温度分布计算57-59
• 5.1.2 误差分析59-60
• 5.2 井底汽窜预测实例60-62
• 5.3 井底汽窜防治措施62-69
• 5.3.1 通过套管注入凉水控制井底汽窜62-63
• 5.3.2 使用防气锁泵减小井底汽窜的影响63-66
• 5.3.3 注入化学药剂防治井底汽窜66-67
• 5.3.4 使用特种抽油泵减少进泵磨阻防治井底汽窜67-69
• 结论69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74

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1 K.C.Hong,赵炜,张剑君;蒸汽驱的工程技术新进展[J];国外油田工程;2000年01期

2 MaxS.Juprasertetal.,张梅,刘平德,周润才;利用碳同位素的特征来预测蒸汽驱的动态[J];国外油田工程;2000年11期

3 安九泉;齐40块蒸汽驱配套工艺[J];石油钻采工艺;2004年S1期

4 刘斌;齐40断块蒸汽驱试验效果评价方法研究[J];特种油气藏;2005年01期

5 王中元;;齐40块蒸汽驱蒸汽波及规律研究[J];特种油气藏;2007年04期

6 张义堂;李秀峦;张霞;;稠油蒸汽驱方案设计及跟踪调整四项基本准则[J];石油勘探与开发;2008年06期

7 赵洪岩;;蒸汽驱动态调控方法探讨[J];特种油气藏;2008年06期

8 赵洪岩;;辽河中深层稠油蒸汽驱技术研究与应用[J];石油钻采工艺;2009年S1期

9 陈加华;覃青松;;齐40块蒸汽驱11井组开发后期间歇注汽研究与试验[J];石油地质与工程;2010年02期

10 牛雅丹;;辽河油田齐40块蒸汽驱地面建设研究[J];科技传播;2010年18期

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1 胡士清;杨靖;张金红;;沙三段油层水淹规律及其对蒸汽驱开发的影响[A];稠油、超稠油开发技术研讨会论文汇编[C];2005年

2 ;破解地层压力低难题 完善蒸汽驱开发方 式辽河过油层深抽技术提升稠油蒸汽驱采注比[A];中国石油石化数字管道信息化建设论坛暨燃气管网安全、经济、运营技术交流研讨会论文集[C];2009年

3 侯君;程林松;房宝才;哈斯;;稀油油藏蒸汽驱可行性研究——以大庆葡北油田三断块为例[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

4 武继辉;邹晓霞;刘琳波;;蒸汽驱提高采收率技术研究及应用[A];胜利南区稠油开采技术交流会论文集[C];2008年

5 张新委;;小洼油田蒸汽驱高温长效隔热技术研究应用[A];中国新时期思想理论宝库——第三届中国杰出管理者年会成果汇编[C];2007年

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1 首席记者 于森;齐40蒸汽驱地面建设工程开工[N];盘锦日报;2006年

2 记者　刘军 通讯员　宋兴旭;辽河齐40块转蒸汽驱规模开发[N];中国石油报;2006年

3 王志田邋通讯员 常郦 庄志;蒸汽驱油现场试验效果好[N];中国石油报;2007年

4 记者 刘军;辽河油田二类稠油蒸汽驱技术获多项成果[N];中国石油报;2009年

5 贾新青　薄纯志 郑昕;胜利孤岛首个蒸汽驱试验田增油万吨[N];中国石化报;2009年

6 记者 刘军;辽河油田齐40蒸汽驱节约成本逾亿元[N];中国石油报;2009年

7 任厚毅;胜利稠油蒸汽驱项目“出龙”[N];中国石化报;2013年

8 李海鹰;打造化学蒸汽驱样板[N];中国石化报;2013年

9 特约记者 苏斌;安全管理如何跟进技术升级？[N];中国石油报;2014年

10 刘军;齐40块年产有望突破50万吨[N];中国石油报;2008年

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1 董龙;齐40块蒸汽驱油藏高温调驱及调剖体系研究与应用[D];东北石油大学;2016年

2 倪红梅;基于智能计算的蒸汽驱开发效果预测与参数优化方法研究[D];东北石油大学;2016年

3 蒋生健;齐40块中深层稠油蒸汽驱技术研究及其应用[D];大庆石油学院;2008年

4 范英才;蒸汽驱动态预测方法和优化技术研究[D];东北石油大学;2011年

5 贺永利;辽河小洼油田蒸汽驱数值模拟研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

6 张弦;中深层稠油油藏改善蒸汽驱效果技术及其机理研究[D];东北石油大学;2011年

7 李莉;重水淹稠油油藏蒸汽驱可行性研究[D];东北石油大学;2013年

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1 宁可;孤岛稠油蒸汽驱过程中硫化氢产生机理的研究[D];中国石油大学(华东);2014年

2 张文昕;考虑射孔因素的蒸汽驱储层热效率评价方法[D];长江大学;2016年

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6 刘婧斯;蒸汽驱生产井井筒温度分布计算及汽窜防治研究[D];东北石油大学;2016年

7 马璐璐;蒸汽驱注采参数与井网调整适应性研究[D];东北石油大学;2016年

8 张弦;齐40区块蒸汽驱室内模拟实验研究[D];大庆石油学院;2008年

9 丁新;齐40块分层蒸汽驱开发技术研究与应用[D];东北石油大学;2011年

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本文编号：860909