吸汽剖面精细化解释方法研究.docx

1、吸汽剖面精细化解释方法研究I何金宝中国石油辽河油HI分公司钻来r.艺研究院(江宁盘锦124010)摘要通过吸汽割面测试可以得到井下蒸汽干度分布和油房的吸汽卅况，为注汽效果分析和注汽参数调整提供依据由于款据分析的数学模型仇设卅况与实际注汽管箕和井下管柱结构相是较大.导致理论模型计算的沿程干度依偏高，计算站果直技影响下一为调整措施，因此来用注汽系统热损失和井下蒸汽干度取祥潮试姑果对模型进行校正.给出了校正后的计算方法。通过实例计算可以看出，实际的蒸汽干度沿程分布低于校正前的理论计算值.计耳林果更加贴近实际关键词吸汽制面；注汽骨残；干度取样；然损失AbstractThesteamdrynessdis

2、lributionandtheslcumul>M>q>lionconditioninreservoircunIwobtainedbytestingthesteamab-sorplionprofile,whichprovidesthebasisfortheanalysisofsteaminjectionrfleetandIhradjustmentofsteaminjectionparameters.Tliereisagn*atdiflferencebetweenthehypothesesfordataanalysismathematicalmodelandtheactualst

3、ructuresitualionofsteaminj<*<-li(>npiiM'liiu*anddownholestring,whichresultsinthesteamdrynessculculatedbytheonticalmodelishigherthanactualsteamdrynessandtherrforrdirectlyall<*ctsthenextadjustmentineasun*s.theoreticalnuKielforthecalculationofsteamdryiMsiscor-bythelestresultsofthesteami

4、nje<'lionsyslcmheallossandlh<*samplingofdownholesteamdryness,andthecornftrd<,«!-culalionisgiven.ThecasecalculationresultsshowthatthecorrecSdslramdrynessdistributionislowerthanthecalculatedsleamdrynessdistributionbythetheoreticalmodel,andilismoreclosetorralily.Keywordssteaminjection

5、profile：steaminjectionpipeline;drynesssampling;healloss稠油热采井F动态监测技术能够提供热采过程中注汽井、观察井和生产井的动态参数，定性、定量地了解各油层的吸汽状况、监测注汽质址、判断注汽效果.为及时了解桐油油藏的开发动态、进行热采方案调整及改善注蒸汽开发效果提供科学依据叫因此，稠油热采井下动态监测技术在湖油注汽生产中发挥者至美取要的作用。为了分析注汽效果.特别是油层的吸汽效果，通常进行吸汽剖面测试.利用高温多参数测试仪钏获取井筒不同井深的温度、压力、流lit等数据凯再通过对测试数据的分析解释.尤其是各段油层吸汽虽计算来判断油层的吸汽效果.

6、该方法以锅炉出口的温度、压力和干度为计算起点，计算地面管线的热损失得到井口蒸汽干度，以高温吸汽剖面测试的温度JK力数据为基础.进而计算得到井底的蒸汽干度值，整个计算过程涉及地面注汽管线和井筒传热计算.并给出相应的热损失情况针对地而注汽管线热损失网和井筒传热的理论众多学若进行了大量研究IT,但目前计算地面管线热损失的方法仅利用锅炉出口参数和井口的温度压力数据.中间计算所用到的管线外表面温度等数据采用试算迭代算法而得到.并假定整个注汽管线均为理想的管线加保温层结构，而蒸汽输送热损失包括注汽管线热损失、阀门热损失、支墩热损失。据统计支墩热损失占输汽过程中热损失的13.6%；阀门散热损失占输汽过程中热

7、损失的2.3%；注汽管线热损失占84.1%叫保温层受注汽、环境及人为影响会出现脱落、空隙或失效.导致传热系数与理论伉相差很远叫.最终导致井11干度计算误差。井筒内的干度分布是基于井下实测的温度、压力值计算得到.山F井卜条件复杂，计算结果受管柱结构和油层状况影响很大为了使地面注汽管线和井筒计算结果更加准确，并噩证井下干度的计算结果，引入注汽系统热损失测试数据叫和蒸汽干度取样的结果心吐将注汽管线外表面洲试温度和井下取祥干度作为模型计算的部分，进而校正吸汽剖面计算的结果”1地面注汽管线计算方法改进基金项目：国家科技币:大G项“渤海湾盆地辽河坳陷中深层例油开发技木示范丁程”（编号：2O11ZXO5O5

8、3）作者简介：何金宝（1983-）.男.主要从K油'（m开发方而的V.作在计算过程中.整个地面管线其有相同的结构、导热参数和环境温度等.因此计算过程需要:给定计算步K。在计算热损失和干度时需要假定管线的外表面温度，然后通过计算得到外表面温度。当2次计算的结果满足误差时，认为假定的外表而温度即为实际温度、计算得到的热损失和F度即为实际参数,整个计算过程忽略r注汽管线接头、阀门、变径等造成的局部阻力损失，管线门廊中的垂白段的流动状态也被忽略由于实际注汽管线保温层受多种因素的影响会导致导热系数出现较大变化，阀门、接头和支架部位也经常缺失保温层.导致实际管线表面温度要远高于理论计算值.因此引人

9、注汽系统热损失测试到的管线外表面温度数据以实测的外表而温度为域准计算保温层辐射换热系数.得到真实的强迫对流换热热阻.同时计算出每段管线的热损失,最终计算出整个管线的干度分布。在计算过程中,每段管线和保温层的参数如管段K度、倾角、保温层导热系数、实际保温层厚度、实测外表面温度、实测环境温度均由注汽系统热损失测试结果给定.采用公式(1)计算管外壁至大气的辐射换热系数(A/)o妒=5.67印件萨)七(£_)/(7；-7；)式中/为管壁外黑度；7；为空气平均温度(实测),5.为绝热层外壁温度(实测)，弋由公式(2)管线对流换热系数加'普Re"(2)式中:入。为空气的导热系数

10、,kcal/(h-m-T)；/?e为雷诺数.Re=iJ)s/v；*为风速(实测)，m/s；v为空'(的运动黏度,m7s；/Z为绝热层外径(实测),m；C,n根据Re按照表I选取表1不同富诺数下的C、”值Re58080-5x10'5xlO55xl(r>5x10*C().8100.6250.1970.023n0.400.460.600.80管线外表面热阻(&):”、一EhfjR(3)式中：似=加'+h,kcal/(nrhT)；ruu外半径,m为管线的由此得到该管段实际的热损失为：(4)在计算过程中采用公式(5)(8)计算管段之间的R部阻力损失5V2+V馈)(7

11、)式中:板为液体单向流的局部压强损失,Pa；X为马蒂内利参数;p广为液相平均密度,kg/m3；p,为汽相平均密度,kg/mM为液相平均黏度,mPaw,为汽相*均黏度.mPa-s»若(8)式中g为局部阻力系数;g为重力加速度,m/；“为液体的平均流速.m/s2井筒热损失计算方法改进井筒内干度的沿程分布计算是以井口为节点,利用井口的温度、压力、干度、注汽景计算得到井筒内的蒸汽度分布；吸汽剖面测试到的参数为温度、压力、流量，井筒内的F度分布是根据温度斥力实测数据it算得到,计算结果只能通过调整相关系数进行校正，但.校正过程受主观因素影响较大；i(iiI-度取样的结果恰恰弥补了这一点，井下取

12、样可以取得井K多点的蒸汽样品.化羚徂到对应的度.用此度伉校正4参数计算的干度.较好的避免计算过程的人为干预。在取样深度处用取样F度值对计算结果进行校正.通过多个点的校正使计算得到的)1-筒干度分布更加符合实际悄况3实例计算某注汽井在注汽阶段先后进行r注汽系统热损失测试、高温吸汽剖面测试和井卜.任意点度取样测试.测试时的注汽参数见表2.井卜取样结果见表3。表2某注汽井注汽参数参数(ft参数(ft锅炉出口温度/r327井口温度凡306.29锅炉出口压力/MPa13.1井口压力/MPa9.459注汽排量/(fh)18环境平均担度17.8锅炉出口干度/%75平均风速/(m-#-1)l.l表3井下取样干

13、度测点深度干度值测点深度卜度侃测点深度干度值Zm/%/m/%/m/%306070()53135045。=为"|+¥+立)(5)分别采用改进前的计算模烈和改进后的模型对地而管线及井筒内的蒸汽r度分布进行计算.改进前的模型计算得到的管线外表面温度与实测的温度对比结果如图1所示从图I可以看出.地而管线受保温层状况的影响，外表面温度并不均匀，最高温度达到303.8勾.平均温度148.56改进前计算模型计算得到的管线外壁温度基本不变，平均温度为54.8r由于热损失是影响干度的主要因素.这样的差异势必对干度计算结果产生较大的影响，干度计算结果如图2所示°从图2叮以看出，山实测

14、管线外壁温度计算得到的管线沿程干度低于改进前的干度位.在管线外表面温度较高的管段，干度降低梯度增大，终点干度伉较低.在保温效果较好的区域.干度降低幅度小.符合干度随热损失变化的规律图2地面管线干度分布计算结果对比分别将地面管线计算得到的井口干度值输入到改进前的模型和用干度取样校正的模型中计算井筒内蒸汽F度分布，计算结果见表4。从表4可以看出，改进前的模型计算得到的井底干度普遍偏高，最终计算得到喇叭口出口1371.9m处的干度为58.2%.利用干度取样的结果对模型校正后，计算的到喇叭口出口处的干度为44.9%o表4井简干度计算与取样结果对照表深度/m干度/%深度/m干度/%深度/m干度/%改进前

15、模型25.665.7700.761.71349.758.3校正后模型25.665.3700.753.11349.745.2干度取样30.060700.0531350.0454结论I) 受注汽管线保温层状况的影响.地面管线各段热损失量比理论伉大.且直观的反应在管线外表面的温度上，受其影响.管线内注入蒸汽的干度明显低于模型改进前管线内计算得到的干度.最终导致井口F度计算的误差，这将宜接影响井卜蒸汽干度的分布。2) 干度取样测试取样点数有限.因此仅能通过有限的几点取样度值对理论模型进行校正，校正后模型计算出的干度值低于校正前的理论计算值。3) 注入蒸汽在注入地层过程中.受实际的地面管线和井下管柱结构

16、的影响与理论模刑假设情况相去甚远，因此造成理论模型计算偏差由此计算得到井下的注汽参数误差较大.不利于注汽效果分析并指导下一步注汽调整。4) 采用注汽系统热损失测试和井下蒸汽干度取样测试的结果对地而管线、井筒蒸汽干度计算的数学模型进行校正后.模型计算结果更加接近实际情况，有效的提高了注汽效果分析的准确性。参考文献：|1|朱忠海.膺海涛.国内倒油热采井下动态监测技术现状J|.石油仪.2006.20(4):5-7.|2赵业12.崔士言邓中尤.等.高温代容数吸汽剖而精细化测试技术J.中国化匚装ft.2004.l7(zl):285-290.3|郭宏帅.E萌.件港.等.关于吸汽剖面测试中油层吸汽ht计算方法研究J.中外能源.2013.18(2):51-53.|4|候志杰.例油区热采注汽管网优化与注烟道气T.艺技术研究I).大连：大连理大学.2002:8-14.|5师罹利.注过热蒸汽井筒-油破系统热传递规律研究|1)|.东评:中国石油大学,2011:20-25.|6王忠华.隔热油管传热剂影响因素研究.大庆:大庆石油学院,2009:4-10.7李辉.稠油热采注蒸汽地面管线与井筒水力热力学耦合模型研究|D.成都：西南石油大学.2005:25-28.8幼永涛.蒸汽驱全程热损及注汽参数优选研究|D.大庆:大庆石油学院,2007:14-27.9|王本臣.孔庆华.张腰.等.注汽管线保温材料传