稠油热采蒸汽吞吐井分析设计软件的研制.pdf

PetroleumEngineeringTechnology CPCI【石油工程技术】 合办单位：中国石油大学（北京）北京雅丹石油技术开发有限公司 稠油热采(蒸汽吞吐)井 分析设计软件的研制 1 1 2 2 2 □ 李坪东 冯立勇 薛兴艳 关成尧 孔 玲 （1.中石油长庆油田公司,陕西西安,710048;2.北京雅丹石油技术开发有限公司,北京昌平,102200） 摘 要：稠油热采 （蒸汽吞吐）井工程分析设计软 件是面向采用热力开采的稠油井，进行各工艺过程参数 优化设计的软件，包括蒸汽吞吐井产能预测、注蒸汽工艺 参数确定、井筒降粘方式的优选、稠油井生产方式（自喷、 机采）的优化设计、井眼轨迹和生产管柱绘制等功能。该 软件即可用来进行热采井生产工程分析设计，也可满足 热采工程方案编制的需要。 关键词：蒸汽吞吐 稠油热采 分析 设计 软件 1.引言 目前稠油热采的主体工艺为蒸汽吞吐和蒸汽驱开采。 图1井筒与地层截面图 其中蒸汽吞吐工艺主要流程如下：由蒸汽发生器产生一 定压力、温度、干度的湿饱和蒸汽,经地面隔热管由注汽 求解，油管内流体到地层的传热分成两部分： 站送至注汽井；经井下管柱注入到油层；注汽结束后焖井 (1)油管中心至水泥环外缘间的传热。 数天,至蒸汽充分加热地层原油,使其降粘,局部压力升 (2)水泥外缘至地层的非稳态导热。 高；而后井口放喷,获得部分自喷产量；停喷后进行作业 求解总传热系数，通过两部分传热量相等，迭代求 取出注汽管柱下入抽油生产管柱,开始抽油生产,油井最 解。此方法的不足：迭代的过程受最初赋值的影响，计算 初产量较高,而后逐渐降低。在抽油生产过程中，如果井 出来的传热系数对原油温度较敏感，所以油管内流体的 筒原油温度下降引起原油粘度大大升高，以至于影响生 温度变化导致总传热系数的值变化很大，这与实际情况 产，可以采用在生产过程中伴随电加热或热流体循环加 不大相符。 热井筒原油，达到井筒原油降粘效果。 传热计算新模型与以往常用模型相比，有三个不同 之处： 2.井筒传热计算模型 （1）总传热系数计算不同：常用传热模型用迭代方法 井筒结构截面如下图1所示：从油管中心到地层依次 求解，新传热模型直接计算出总传热系数； 是：油管内采出流体、油管、油管与套管环空介质、套管、 （2）油管与套管环空出传热系数计算不同：常用计算 水泥环以及周边地层。 模型中环空的传热系数计算考虑了自然对流和辐射换热， [1] 井筒总传热系数的计算，常用的方法 是通过迭代来 新模型对热阻计算公式修正，简化了计算过程; CH I N A P E T R O L E U M A N D C H E M I C A L I N D U S T R Y 52 中国石油和化工 PetroleumEngineeringTechnology CPCI『石油工程技术】 （3）水泥环外壁到地层的传热系数计算不同：常用传 热计算模型中采用不稳定传热，引入注汽时间影响项；新 模型中，模拟了地层等温线与温度传动力的关系，确定了 地层温度不受井筒温度影响的最小直径。