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重力热管式抽油杆柱现场试验及分析

作　者: 黄禄鹏
导　师: 刘永建
学　校: 大庆石油学院
专　业: 热能工程
关键词: 重力热管抽油杆柱传热分析现场试验
分类号: TE933.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于稠油特殊的粘温性质,目前国内外已采用了多项技术措施确保稠油的正常开采。主要有电加热法,外部热流体加热法等,然而各种方法均有不同程度的负面影响。电加热方法存在主要问题为电加热抽油杆故障、电缆故障、控制柜故障等,使井下作业工艺变得复杂,而且电加热方法能耗大、生产成本高、经济效益差。外部热流体加热法的缺点是注入井中的热流体增加了抽油泵的提升负荷,增大了井底压力,减少了原油产量,降低了油井经济效益。为了解决稠油生产的这些问题,本文作者在前人研究基础上,通过理论分析并结合辽河油田实际情况设计并试验了重力热管式抽油杆柱。本文对重力热管式抽油杆柱开展了以下的研究:1.分析并指出了应用热管技术改善井筒伴热亟待解决的重要问题:①液池过深,沸腾条件苛刻;②蒸汽流速过高,管径过小,携带极限小;③蒸汽流动路径过长,流动阻力过大问题。2.分析比较了水和复配的工质A液两种备选工质的物性参数、沸腾条件、蒸汽流动阻力和携带极限等重要性能,确定A液可做为重力热管式抽油杆柱工质。提出了由空心抽油杆制成的重力热管的传热计算方法。3.根据采油现场作业条件及热管制造技术,在采油井场制成重力热管式抽油杆柱并进行了现场试验。现场施工三口井。4.通过现场试验井的实测温度和产量数据分析,并结合历史记录进行对比,得到了重力热管式抽油杆柱在稠油开采中具有可行性,应用效果良好。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
第一章前言  9-18
  1.1 稠油开采的现状  9-10
  1.2 热管简介及其分类  10-11
    1.2.1 热管简介  10
    1.2.2 热管的分类  10-11
    1.2.3 重力热管  11
  1.3 重力热管在采油工程领域的研究现状及存在问题  11-17
    1.3.1 重力热管在采油工程领域的研究现状  11-12
    1.3.2 重力热管式抽油杆柱应用于现场所存在的问题  12-17
  1.4 本文主要研究内容  17-18
第二章重力热管式抽油杆柱传热计算和热工设计  18-37
  2.1 热管工质的选择  18-23
    2.1.1 工作温度  18
    2.1.2 热阻  18-19
    2.1.3 工质与管材的相容性及自身稳定性  19-20
    2.1.4 其他要求  20
    2.1.5 工质的确定及分析  20-23
  2.2 传热系统的热平衡分析  23-24
    2.2.1 热平衡的特点及假设  23-24
    2.2.2 传热计算的步骤  24
  2.3 设计参数及技术条件  24-26
  2.4 井中原油和热管工质的轴向温度分布定性分析  26-27
  2.5 热管传热量的计算  27-30
  2.6 油井中原油与地层之间散热量Q_1 及Q_2 的计算  30-32
    2.6.1 简化及假设条件  30-31
    2.6.2 热阻计算  31-32
  2.7 热平衡计算结果总汇  32-33
  2.8 未采用热管时原油出口温度T_(out) 的计算  33-35
    2.8.1 物理模型  33-34
    2.8.2 计算方法  34
    2.8.3 向地层中的散热量的传热计算  34-35
  2.9 本章小结  35-37
第三章重力热管式抽油杆柱现场实验  37-56
  3.1 技术原理  37-38
  3.2 试验区概况  38-39
  3.3 试验井井况  39-42
    3.3.1 试验井基础数据  39-41
    3.3.2 措施前生产情况  41-42
  3.4 重力热管式抽油杆柱现场制造施工工艺  42-49
    3.4.1 选井条件  42
    3.4.2 施工油井的事前计算  42-43
    3.4.3 施工设备  43-46
    3.4.4 施工程序  46-49
    3.4.5 施工注意事项及要求  49
    3.4.6 施工后数据采集要求  49
  3.5 重力热管式抽油杆柱实验数据及分析  49-55
    3.5.1 欢127-26-34 井数据分析  49-52
    3.5.2 欢127-莲H4 井数据分析  52-53
    3.5.3 齐108-20-26 井数据分析  53-55
  3.6 本章小结  55-56
结论  56-57
参考文献  57-60
发表文章目录  60-61
致谢  61-62
详细摘要  62-73

重力热管式抽油杆柱现场试验及分析

内容摘要

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