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稠油熱采安全注汽技術(shù)研究
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一、立項(xiàng)背景勝利油田有豐富的稠油資源,至98年累計(jì)探明稠油儲(chǔ)量2.7×108噸,經(jīng)過(guò)十幾年的科技攻關(guān),建成了年產(chǎn)稠油200×104噸的生產(chǎn)能力,成為勝利油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要組成部分。
由于稠油的粘度高,流動(dòng)性差,實(shí)踐證明注蒸汽熱力采油是開(kāi)采稠油最經(jīng)濟(jì)有效地方法。稠油注蒸汽熱采的全過(guò)程都涉及高溫、高壓條件,注汽壓力最高可達(dá)20MPa,注汽溫度最高可達(dá)370℃,鍋爐、地面管網(wǎng)、熱采井口、井筒管柱、油井套管及操作人員等都是在極其惡劣的條件下工作,因此生產(chǎn)安全是決定稠油熱采成功與否的關(guān)鍵。
本項(xiàng)目就是針對(duì)稠油熱采中存在的一系列安全問(wèn)題,為保證稠油熱采的順利實(shí)施開(kāi)展的一項(xiàng)專(zhuān)題研究。
二、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)水平
本項(xiàng)目就稠油熱采中所涉及高溫高壓蒸汽對(duì)地面管網(wǎng)、熱采井口、熱采井套管、注汽管柱所產(chǎn)生的不安全因素入手,從保證人員及設(shè)備的安全,保證稠油熱采的順利進(jìn)行的技術(shù)路線出發(fā),共開(kāi)展了五個(gè)方面的專(zhuān)項(xiàng)研究:
(1)井口補(bǔ)償器研制。其作用是地面管線及套管受周期性熱應(yīng)力破壞的情況下,通過(guò)補(bǔ)償其熱伸長(zhǎng),消除熱應(yīng)力對(duì)地面管線、套管的危害;
(2)注汽封隔器研制。其作用是密封油套管環(huán)空,降低環(huán)空壓力,并使環(huán)空充滿(mǎn)氣體利于隔熱,降低套管溫度,延長(zhǎng)套管的使用壽命,保護(hù)套管和油井的安全;
(3)井下補(bǔ)償器研制。其作用是在注汽管柱兩端固定的條件下,消除井下注汽管柱的熱應(yīng)力,保證注汽管注的生產(chǎn)安全和使用壽命;
(4)防氫害隔熱油管研究。其作用是保證隔熱油管具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的隔熱性能,防止隔熱油管隔熱性能變差對(duì)套管產(chǎn)生的附加熱應(yīng)力,同時(shí)防止了隔熱油管因環(huán)空夾層氫氣的爆炸給人員和油井設(shè)備造成的不安全因素;
(5)井口防噴裝置研制。其作用是保證測(cè)試人員的操作安全,防止測(cè)試時(shí)蒸汽噴發(fā)導(dǎo)致的不安全事故。
該項(xiàng)目總體技術(shù)居國(guó)際先進(jìn)水平,其中防氫害隔熱油管列入96年度國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品制造計(jì)劃。
三、推廣應(yīng)用情況
該項(xiàng)目研究完成后在勝利油田七個(gè)采油廠進(jìn)行了全面的推廣應(yīng)用,推廣率100%,其中防氫害隔熱油管累計(jì)推廣應(yīng)用21.5萬(wàn)米,安全注蒸汽2300余井次,目前已完全取代了普通隔熱油管;注汽封隔器推廣應(yīng)用3000余套,井口熱脹補(bǔ)償器已推廣應(yīng)用6000余套,井下熱脹補(bǔ)償器推廣應(yīng)用5000余套,井口防噴裝置推廣應(yīng)用300余套。上述配套技術(shù)已成為勝利油田安全注汽的主要技術(shù)措施。
四、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析
稠油熱采安全注汽技術(shù)的研究成功及推廣應(yīng)用,取得了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。(1)減少了熱采井套管的報(bào)廢率,節(jié)省更新井鉆井費(fèi)用;(2)提高了生產(chǎn)時(shí)效,增加了原油產(chǎn)量;(3)由于提高了注汽井隔熱效果,提高了蒸汽的熱利用率,使更多的熱量用來(lái)加熱油層,提高了油汽化;(4)保證了人員及設(shè)備的安全,保證了稠油注汽熱采的安全運(yùn)行,使稠油資源得以有效地開(kāi)發(fā);
該項(xiàng)目的推廣應(yīng)用,年創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益1.5億元,同時(shí)為勝利油田稠油熱采年產(chǎn)200萬(wàn)噸奠定了堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益顯著。
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