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应用热管补偿稠油井筒热损失技术研究

作　者: 李巍
导　师: 刘永建
学　校: 东北石油大学
专　业: 热能工程
关键词: 重力热管 抽油杆 热损失 现场试验
分类号: TE358
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
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内容摘要


由于稠油具有黏度较大以及黏度对温度的敏感特性,目前国内外对稠油降粘采取了多种措施以保障稠油的正常开采。常用的外部热流体伴热、电加热等方法都不同程度的存在能耗大、生产成本高、采油井下作业复杂、经济效益差等缺点。针对目前稠油开采的这一现状,解决这些稠油生产问题,本文结合已有的热管理论,在前人的研究基础上,设计出能够符合稠油井实际生产情况的抽油杆式重力热管,结合在辽河油田的现场试验,对其传热性能进行分析。本文针对空心抽油杆制成的重力热管展开了以下研究：1.结合已有的热管理论,对重力热管的工作原理及其传热过程进行深入分析,给出了热管各项传热极限的计算方法,提出了重力热管式抽油杆柱设计及伴热效果的分析方法；2.对用重力热管补偿稠油井井筒热损失所构成系统的热平衡进行分析,从理论上得出重力热管的伴热效果；3.在辽河油田欢127块现场施工三口井次,记录试验井在重力热管伴热井筒后的生产数据,并结合历史记录进行对比分析,进一步验证了重力热管伴热稠油井井筒在稠油开采中的可行性,并获得了良好的试验效果；4.通过对比上一年现场试验的三口试验井在同周期时的生产数据,得出重力热管伴热效果的影响因素。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
第一章 前言  9-13
  1.1 研究目的及意义  9
  1.2 热管的研究现状  9-12
    1.2.1 国外研究现状  9-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 研究的主要内容  12-13
第二章 重力热管基本理论  13-23
  2.1 热管原理  13-14
    2.1.1 热管主要工作过程  13
    2.1.2 热管的基本特征  13-14
  2.2 热管的传热极限  14-18
    2.2.1 热管的沸腾极限  14-15
    2.2.2 热管的携带极限  15-16
    2.2.3 热管的吸液极限  16-18
  2.3 重力热管传热过程分析  18-22
    2.3.1 重力热管  18-19
    2.3.2 凝结段的换热  19-20
    2.3.3 蒸发段液膜换热  20-21
    2.3.4 蒸发段液池换热  21
    2.3.5 重力热管中的不稳定现象  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章 重力热管设计及传热性能分析  23-33
  3.1 管壳选型  23-24
    3.1.1 管壳安全系数的确定  23
    3.1.2 管壳尺寸的确定  23-24
    3.1.3 管壳材料优选  24
  3.2 管内工质的选择  24-29
    3.2.1 工质的工作温度范围  25-26
    3.2.2 工质热稳定性与壳体材料的相容性  26
    3.2.3 工质的热物理性质  26-28
    3.2.4 工质的确定及分析  28-29
  3.3 重力热管内充液量  29-30
  3.4 重力热管传热性能分析  30-32
    3.4.1 压力及温度分布  30-31
    3.4.2 当量导热系数修正  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章 重力热管补偿并筒热损失计算  33-45
  4.1 井筒热损失计算  33-37
    4.1.1 导热项描述  33-35
    4.1.2 热损失算法  35-37
  4.2 重力热管传热量计算  37-40
  4.3 系统热平衡分析  40-43
    4.3.1 井筒热损失  40-41
    4.3.2 系统导热平衡  41-43
  4.4 补偿井筒热损失效果分析  43-44
  4.5 本章小结  44-45
第五章 重力热管现场试验效果分析  45-63
  5.1 工艺原理及特点  45-46
  5.2 试验井施工前期计算  46-47
  5.3 欢127块重力热管现场试验  47-57
    5.3.1 试验区概况  49
    5.3.2 试验井井况  49-51
    5.3.3 欢127-33-16井数据分析  51-53
    5.3.4 欢127-26-33井数据分析  53-55
    5.3.5 欢172-34-16井数据分析  55-57
  5.4 影响热管伴热效果因素分析  57-62
    5.4.1 充液量的影响  57-58
    5.4.2 热管长度的影响  58-60
    5.4.3 地层温度的影响  60-61
    5.4.4 区块地质影响  61-62
  5.5 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-67
发表文章目录  67-68
致谢  68-69
详细摘要  69-74

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 油气田开发与开采 > 采油工程 > 井下作业、修井
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