油田特高含水期油氣水埋地混輸管道溫降計(jì)算方法研究.pdf

1、對(duì)油井實(shí)施不加熱集油是國(guó)內(nèi)外礦場(chǎng)油氣集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗的主要措施之一。從二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始，我國(guó)勝利、中原、遼河、長(zhǎng)慶、扶余、華北、江蘇、河南、大慶等油田相繼開(kāi)展了油氣水混輸不加熱輸送工藝的試驗(yàn)研究。但不加熱輸送的基礎(chǔ)理論和影響因素研究仍不完善，不加熱集輸熱力計(jì)算方法缺乏系統(tǒng)的試驗(yàn)及理論研究。尤其是油田進(jìn)入特高含水采油期后(綜合含水超過(guò)85﹪)，油井的總產(chǎn)液量不斷上升，井口出油溫度升高，油氣水的流動(dòng)狀態(tài)及水力熱力特性發(fā)生了變化，急需研究

2、相應(yīng)的熱力計(jì)算方法，開(kāi)發(fā)不加熱集輸輔助運(yùn)行管理軟件，為油田實(shí)施和推廣不加熱集油提供技術(shù)支持，以便進(jìn)一步提高油田整體經(jīng)濟(jì)效益和油氣資源綜合利用水平。 本文從試驗(yàn)及理論兩個(gè)方面，對(duì)油田特高含水期油氣水埋地混輸管道溫降計(jì)算方法進(jìn)行研究，并開(kāi)發(fā)不加熱集輸輔助運(yùn)行管理軟件。主要開(kāi)展了以下幾方面工作： 1、測(cè)試了不同溫度、不同含水率、不同產(chǎn)液量及不同含氣情況下集油管道的溫降，為理論計(jì)算方法研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2、在嚴(yán)寒地區(qū)

3、沼澤地、耕地、荒地及洼地，測(cè)試了土壤非凍結(jié)及凍結(jié)狀態(tài)的導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)及容積比熱；在嚴(yán)寒地區(qū)高低地勢(shì)不同深度處布置了自然溫度場(chǎng)測(cè)試傳感器，對(duì)土壤自然溫度場(chǎng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，為驗(yàn)證土壤自然溫度場(chǎng)計(jì)算方法提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并分析了氣溫突變對(duì)對(duì)不同深度處土壤自然溫度場(chǎng)的影響。 3、研究了土壤熱物性變化對(duì)土壤自然溫度場(chǎng)的影響。考慮大氣環(huán)境溫度的年周期性變化，編制了土壤溫度場(chǎng)計(jì)算軟件，利用所測(cè)試的嚴(yán)寒地區(qū)土壤物性參數(shù)，對(duì)土壤自然溫度場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算

4、，并與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析；分析了土壤導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、凍結(jié)及非凍結(jié)狀態(tài)土壤熱物性參數(shù)對(duì)土壤溫度場(chǎng)的影響，得出了嚴(yán)寒地區(qū)土壤凍結(jié)與非凍結(jié)物性參數(shù)對(duì)土壤自然溫度場(chǎng)影響非常小的結(jié)論。 4、建立了油氣水埋地混輸管道溫降計(jì)算數(shù)學(xué)模型。在模型建立過(guò)程中，充分考慮了氣體的焦耳—湯姆遜效應(yīng)、管道傾斜、土壤溫度場(chǎng)的年周期性變化及時(shí)間延遲的影響。對(duì)比分析結(jié)果表明，井口溫度計(jì)算結(jié)果與測(cè)試值的相對(duì)誤差在±20﹪之內(nèi)。5、對(duì)影響油氣水埋地混輸管道溫

5、降的各個(gè)影響因素進(jìn)行了分析，得出了產(chǎn)氣量、含水率、土壤導(dǎo)溫系數(shù)以及年最高氣溫對(duì)溫降的影響程度很小，而產(chǎn)液量、管長(zhǎng)、管道入口、溫度管道埋深、管道保溫狀況、土壤導(dǎo)熱系數(shù)及年平均氣溫對(duì)溫降的影響很大的結(jié)論。 6、在埋地管道溫降計(jì)算中考慮管道裸露情況，并建立了最小摻水量計(jì)算模型，為油氣水埋地混輸管道溫降計(jì)算方法應(yīng)用到油田生產(chǎn)中提供了方便。 7、在油氣水混輸管道不加熱集輸界限及水力熱力計(jì)算方法研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了“特高含水采油期不