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1、稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算軟件開發(fā)項(xiàng)目驗(yàn)收材料稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算軟件開發(fā)中國(guó)石油大學(xué)（華東）中國(guó)石化勝利油田分公司勝利采油廠2006年9月37稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算軟件開發(fā)目錄第一章前言1第二章稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算22.1注蒸汽地面管線熱效率計(jì)算22.1.1熱損失計(jì)算22.1.2地面管線水平段氣液兩相管流壓降計(jì)算32.2蒸汽在井筒流動(dòng)的熱效率計(jì)算52.2.1井筒傳熱計(jì)算52.2.2井筒熱效率計(jì)算112.2.3井筒壓力場(chǎng)的計(jì)算122.2.4蒸汽物性參數(shù)求解162.3油層吸熱效率計(jì)算20第三章計(jì)算程序開發(fā)與設(shè)計(jì)213.1軟件的研制開發(fā)目的213.2軟件需求分析與功能說(shuō)明21
2、3.3開發(fā)環(huán)境的選擇223.4軟件設(shè)計(jì)223.5軟件的使用223.5.1軟件的安裝223.5.2進(jìn)入系統(tǒng)223.5.3熱效率計(jì)算233.5.4操作233.5.5退出233.6軟件特點(diǎn)233.7軟件的界面24第四章提高注汽系統(tǒng)熱效率的主要措施274.1注汽鍋爐274.2地面輸汽管線284.3注汽井井筒294.4小結(jié)30第五章計(jì)算實(shí)例分析31第六章結(jié)論35參考文獻(xiàn)3637稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算軟件開發(fā)第一章前言注蒸汽開采稠油是一種行之有效的方法，已成為國(guó)內(nèi)外廣泛采用的開采稠油、超稠油的常規(guī)方法。世界上稠油資源極為豐富，隨著石油科技的日益發(fā)展，世界高凝油藏、稠油油藏不斷被發(fā)現(xiàn)，
3、全世界稠油的總資源量約為已經(jīng)探明的常規(guī)原油儲(chǔ)量的6倍，約為15500×108t。稠油油藏的分布范圍十分廣泛，世界上各產(chǎn)油國(guó)幾乎都有稠油資源，目前發(fā)現(xiàn)的稠油資源主要集中在美國(guó)、加拿大、委內(nèi)瑞拉和中國(guó)。我國(guó)的稠油資源也非常豐富，預(yù)計(jì)儲(chǔ)量在80×108t以上，主要分布在松遼、渤海灣、準(zhǔn)噶爾等盆地。稠油產(chǎn)量已成為我國(guó)原油產(chǎn)量構(gòu)成的重要組成部分，且逐年增長(zhǎng)。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，已先后在遼河、新疆、勝利等油區(qū)的稠油油田推廣應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)十幾年的注汽采油實(shí)踐，注汽開采稠油顯示了它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：⑴降粘作用：高溫高壓蒸汽攜帶大量潛熱和顯熱，可增加油層的溫度，改變地層原
4、油的物性，降低地層原油粘度。隨著蒸汽的注入，油藏溫度升高，水粘度的降低程度與油相比則小得多，其結(jié)果改善了水油流度比，從而提高驅(qū)替效率和波及系數(shù)。另外，由于原油粘度隨溫度變化的這一可逆性，在蒸汽驅(qū)過(guò)程中將會(huì)導(dǎo)致油的大量聚集而成油墻，蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井熱突破前的高產(chǎn)油速度，正是這一現(xiàn)象的反映；⑵熱膨脹作用：熱膨脹也是稠油注蒸汽開采的一個(gè)重要采油機(jī)理。地層溫度的升高，不僅使油層巖石和原油產(chǎn)生熱膨脹，更重要的是由于蒸汽比容要比熱水比容高好幾倍，使得在相同的壓力條件下，蒸汽體積要比水的體積大幾十倍，甚至上百倍，從而使地層能量大大增加，提高油層驅(qū)動(dòng)能量；⑶巖石滲流物性改變的作用：隨著地層溫
5、度增高，由于巖石和流體性質(zhì)的改變，其滲流特征發(fā)生很大的變化。由于巖石表面更加趨向水濕，加之巖石顆粒的熱膨脹及原油粘度的降低，地層束縛水飽和度將隨之增加，殘余油飽和度將隨之下降，被驅(qū)替相的相對(duì)滲透率將隨之增大，相滲透率曲線向含水飽和度增加方向移動(dòng)，從而達(dá)到提高稠油注蒸汽開采采收率的目的；⑷蒸汽的蒸餾作用：注入地層的蒸汽攜帶大量的熱量，使地層中原油溫度升高，原油在地層中會(huì)產(chǎn)生蒸餾作用，這一作用不但擴(kuò)大井底蒸汽帶的體積，同是產(chǎn)生擾動(dòng)，使油從死孔隙向連通孔隙轉(zhuǎn)移，增加驅(qū)油能力，并且隨蒸汽的注入，也可產(chǎn)生一部分輕質(zhì)原油，凝析的輕質(zhì)餾分與地層中的原始油混合并將其稀釋，又可起到降低原油
6、粘度和密度的作用，從而達(dá)到提高原油采收率的目的。37稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算軟件開發(fā)在稠油注蒸汽熱力采油中，一些注汽參數(shù)直接影響最終的注汽效果，影響最大的是井底蒸汽干度，其次是周期注汽量，再次是注汽速率。一般情況下，可提高這些參數(shù)來(lái)提高注汽效果，但往往要增大一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用。所以，若通過(guò)全面分析注汽系統(tǒng)效率，找出熱能利用中的薄弱環(huán)節(jié)，采取針對(duì)性措施來(lái)提高熱能利用率是提高注蒸汽開采稠油效益的一項(xiàng)重要舉措。基于這一前提，對(duì)稠油井注蒸汽熱效率進(jìn)行分析計(jì)算，將注汽系統(tǒng)劃分成注汽鍋爐、地面集輸管線和注汽井井筒三大部分（鍋爐部分由于需要實(shí)測(cè)，且目前鍋爐的效率較高，本報(bào)告中沒(méi)有考慮）
7、，從理論上分析提高注汽系統(tǒng)熱效率行之有效的措施，為改善注蒸汽熱采的熱能利用率提供科學(xué)依據(jù)，以降低熱采成本和增加經(jīng)濟(jì)效益。第二章稠油井注蒸汽熱效率計(jì)算2.1注蒸汽地面管線熱效率計(jì)算2.1.1熱損失計(jì)算地面管線熱損失的計(jì)算首先根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定最大允許熱損失量下的保溫層厚度，然后根據(jù)實(shí)際的保溫層厚度計(jì)算實(shí)際的熱損失量。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB50294—97規(guī)定：“最大允許熱損失量應(yīng)按本規(guī)范附錄B取值，絕熱層厚度計(jì)算中，應(yīng)使其外徑D1滿足下列恒等式要求：”（1）式中，為以每平方米絕熱層外表面積為單位的最大允許熱損失量，W/m2。常年運(yùn)行絕熱層外
