多元熱流體井筒傳熱和強(qiáng)化采油研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-15 15:07
世界對(duì)原油的需求正在不斷增長(zhǎng),隨著石油的開采,常規(guī)油藏資源正在不斷枯竭,陸地和海上的稠油油藏資源正日益引起人們的重視。因此,對(duì)稠油資源的高效開采技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。多元熱流體熱力采油技術(shù)是海上稠油開采方式新突破,可以顯著提高稠油采收率,但相關(guān)研究還非常不足。為了進(jìn)一步探索多元熱流體井筒傳熱和強(qiáng)化采油機(jī)理,本文分別針對(duì)熱采井注多元熱流體井筒流動(dòng)與傳熱問題,以及儲(chǔ)層注熱水-氣體-化學(xué)添加劑多元熱流體強(qiáng)化采油技術(shù)展開研究。首先,本文基于實(shí)際氣體狀態(tài)方程及其混合法則、考慮井筒熱容影響的瞬態(tài)導(dǎo)熱函數(shù),建立了不同流動(dòng)狀態(tài)下多元熱流體井筒流動(dòng)與傳熱模型。通過和傳統(tǒng)基于理想氣體混合模型進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),本文所建多元熱流體模型適用范圍更廣,在低壓下和高壓條件下,都可以精確地分析出多元熱流體井筒流動(dòng)與傳熱情況;谠撃P,本文對(duì)陸地井筒注多元熱流體井筒流動(dòng)與傳熱過程進(jìn)行了分析;通過與注蒸汽熱采井的對(duì)比發(fā)現(xiàn),在相同注入溫度與注入流量條件下,多元熱流體井筒溫度和壓力下降速度更快,到達(dá)井底時(shí)其溫度更低,與地層和油層的溫差更小,井筒熱損失更少,但是熱量含量低,油層加熱范圍小。要想達(dá)到與蒸汽一樣加熱效果,需要...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1井筒結(jié)構(gòu)??
rA?^?L?Aub?rAK+K)?^?Ac.??2.2.2水泥環(huán)外緣到地層的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱??通過水泥環(huán)外緣向地層的散熱如圖2.2所示。相對(duì)于多元熱流體井筒內(nèi)的??一維穩(wěn)態(tài)傳熱,地層中的傳熱方式為非穩(wěn)態(tài)傳熱。??rsn?Tt??U?\??筒?'流??:.??圖2.2井筒-地層傳熱簡(jiǎn)圖??多元熱流體井筒水泥環(huán)外緣到地層的傳熱方式為非穩(wěn)態(tài)傳熱,多元熱流體??井筒水泥環(huán)外緣到地層單位微元段dz內(nèi)的散熱景可表示為:??9=M(7vn?(2.9)??/(0??式中,Ae為地層的熱導(dǎo)率,Wm+K-1;?re為初始地層溫度,K;/〇為瞬態(tài)導(dǎo)熱??函數(shù)。??18??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深水油氣井井筒內(nèi)流體特性對(duì)密閉環(huán)空壓力的影響[J]. 張波,管志川,勝亞楠,王慶,許傳斌. 石油勘探與開發(fā). 2016(05)
[2]二氧化碳在稠油中溶解度的測(cè)定與模型預(yù)測(cè)[J]. 王偉,高強(qiáng),桂霞,云志. 化工學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]井筒注二氧化碳雙重非穩(wěn)態(tài)耦合模型[J]. 郭建春,曾冀,張然,周長(zhǎng)林. 石油學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]深水油氣井開采過程環(huán)空壓力預(yù)測(cè)與分析[J]. 張波,管志川,張琦. 石油學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]熱水和表面活性劑驅(qū)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)[J]. 林日億,周廣響,楊開,王新偉,賈志英,喻西崇. 油氣地質(zhì)與采收率. 2015(04)
[6]二氧化碳?xì)怏w輔助SAGD物理模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 張運(yùn)軍,沈德煌,高永榮,李軍輝,李杰,劉巖. 石油學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]泡沫輔助SAGD開發(fā)特征[J]. 鹿騰,李兆敏,孫曉娜,李賓飛,高永榮,王寶利. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[8]海上采油井筒溫度計(jì)算及隔熱管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周趙川,王輝,代向輝,李登,徐明海. 石油機(jī)械. 2014(04)
[9]實(shí)際氣體對(duì)T槽干氣密封動(dòng)態(tài)特性的影響[J]. 宋鵬云,胡曉鵬,許恒杰. 化工學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]南堡35-2油田化學(xué)輔助熱水驅(qū)油的試驗(yàn)研究[J]. 崔盈賢,張健,趙文森,向問陶. 石油天然氣學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]稠油熱采傳熱和基于測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的油井參數(shù)預(yù)測(cè)分析[D]. 年永樂.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]狀態(tài)方程混合規(guī)則及混合制冷劑相平衡研究[D]. 韓曉紅.浙江大學(xué) 2005
[3]中國(guó)海洋石油開發(fā)戰(zhàn)略與管理研究[D]. 周守為.西南石油學(xué)院 2002
碩士論文
[1]注蒸汽井溫度場(chǎng)分布和套管熱應(yīng)力分析[D]. 馮少波.西南石油學(xué)院 2002
本文編號(hào):3231283
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1井筒結(jié)構(gòu)??
rA?^?L?Aub?rAK+K)?^?Ac.??2.2.2水泥環(huán)外緣到地層的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱??通過水泥環(huán)外緣向地層的散熱如圖2.2所示。相對(duì)于多元熱流體井筒內(nèi)的??一維穩(wěn)態(tài)傳熱,地層中的傳熱方式為非穩(wěn)態(tài)傳熱。??rsn?Tt??U?\??筒?'流??:.??圖2.2井筒-地層傳熱簡(jiǎn)圖??多元熱流體井筒水泥環(huán)外緣到地層的傳熱方式為非穩(wěn)態(tài)傳熱,多元熱流體??井筒水泥環(huán)外緣到地層單位微元段dz內(nèi)的散熱景可表示為:??9=M(7vn?(2.9)??/(0??式中,Ae為地層的熱導(dǎo)率,Wm+K-1;?re為初始地層溫度,K;/〇為瞬態(tài)導(dǎo)熱??函數(shù)。??18??
??壓力增大,壓力變化趨勢(shì)先增大后降低,如圖2.6所示。??61〇CZ??570?-??8MPa?—?理想氣體梭型一實(shí)際氣體模型?*?'????550?_?丨2MPa^ ̄理想氣體模型一^實(shí)際氣體模塑?*?參??16MPa—=?一理想氣體模型一4一實(shí)際氣體模型?*??.?20MPa?.理想氣體模型?實(shí)際氣體模型??550?I?|?'?i?'?I?1?I?1?I??0?200?400?600?800?1000??井深/m??圖2.4不同注入壓力下溫度對(duì)比??600???-28??.?|—>-理想氣體模型|?/??590-?實(shí)際氣體食型?/?-?24??+兩模型溫差?/??^?580-?'2〇??I?.?^?/?-?16?招??鋌?Z?▲?ml??故?57。_?,?z表、/?■?i??560-,彳’?、、、????、?8??550-I?^?1???,???1???1?U??4?8?12?16?20??壓力/MPa??圖2.5不同注入ik力下井底溫度對(duì)比??如圖2.6所示,由于隨著注入壓力的增加含過熱蒸汽多元熱流體流速增加,??摩擦損失增大,隨著注入壓力的增加井筒壓力沿井深先增加后降低。由于含過??熱蒸汽多兀熱流體物性參數(shù)變化由其溫度和壓力決定,所以當(dāng)兩模型溫度出現(xiàn)??偏差時(shí),也會(huì)導(dǎo)致壓力出現(xiàn)偏差但偏差較小,這主要是由于多元熱流體溫度對(duì)??于單相流K元熱流體混合密度的影響較小。??31??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深水油氣井井筒內(nèi)流體特性對(duì)密閉環(huán)空壓力的影響[J]. 張波,管志川,勝亞楠,王慶,許傳斌. 石油勘探與開發(fā). 2016(05)
[2]二氧化碳在稠油中溶解度的測(cè)定與模型預(yù)測(cè)[J]. 王偉,高強(qiáng),桂霞,云志. 化工學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]井筒注二氧化碳雙重非穩(wěn)態(tài)耦合模型[J]. 郭建春,曾冀,張然,周長(zhǎng)林. 石油學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]深水油氣井開采過程環(huán)空壓力預(yù)測(cè)與分析[J]. 張波,管志川,張琦. 石油學(xué)報(bào). 2015(08)
[5]熱水和表面活性劑驅(qū)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)[J]. 林日億,周廣響,楊開,王新偉,賈志英,喻西崇. 油氣地質(zhì)與采收率. 2015(04)
[6]二氧化碳?xì)怏w輔助SAGD物理模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 張運(yùn)軍,沈德煌,高永榮,李軍輝,李杰,劉巖. 石油學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]泡沫輔助SAGD開發(fā)特征[J]. 鹿騰,李兆敏,孫曉娜,李賓飛,高永榮,王寶利. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[8]海上采油井筒溫度計(jì)算及隔熱管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周趙川,王輝,代向輝,李登,徐明海. 石油機(jī)械. 2014(04)
[9]實(shí)際氣體對(duì)T槽干氣密封動(dòng)態(tài)特性的影響[J]. 宋鵬云,胡曉鵬,許恒杰. 化工學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]南堡35-2油田化學(xué)輔助熱水驅(qū)油的試驗(yàn)研究[J]. 崔盈賢,張健,趙文森,向問陶. 石油天然氣學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]稠油熱采傳熱和基于測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的油井參數(shù)預(yù)測(cè)分析[D]. 年永樂.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]狀態(tài)方程混合規(guī)則及混合制冷劑相平衡研究[D]. 韓曉紅.浙江大學(xué) 2005
[3]中國(guó)海洋石油開發(fā)戰(zhàn)略與管理研究[D]. 周守為.西南石油學(xué)院 2002
碩士論文
[1]注蒸汽井溫度場(chǎng)分布和套管熱應(yīng)力分析[D]. 馮少波.西南石油學(xué)院 2002
本文編號(hào):3231283
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