提高采收率5热力采油.pptVIP

§1 稠油 我国稠油的特点 §2 热载体的选择 二.汽化潜热 §3 注蒸汽过程中的热损失 * * 第五章 热力采油Thermal Recovery Processes 美国EOR总产量：761000 bbl/d 热采：60% 混相气驱：39% 化学驱:1% (105万吨/88年→7万吨/96年） 中国EOR总产量：2100万吨/98年 热采：60% 化学驱:37% 混相气驱：3% 热采在EOR中的地位 中国热采主力油田：辽河、胜利、新疆。 热采方法分类 井下加热器(1865,Perry Warner) 火烧油层(In-situ combustion):二十世纪初 热水驱(Hot-water drive) 蒸汽驱（Steam drive)：1931，Texas 蒸汽吞吐(Cyclic steam stimulation，1959，注蒸汽井，意外井喷，带出大量的油) 蒸汽─泡沫驱(Foam-Steam drive) 油层高温催化裂化新方法（待探讨） 常规原油：油层温度下的脱气油粘度?o100mPa.s 普通稠油：?o=100─10000mPa.s，比重0.92 (20℃） 特稠油： ?o=10000—50000mPa.s，比重0.95 超稠油： ?o50000mPa.s，比重0.98 注：?o最高可达100万mPa.s以上，呈半液体半固体状态。 轻质组分少（5%左右），胶质沥青质含量很高， 含硫量低（8%）， 金属含量低， 石蜡含量低(5%)， 对温度很敏感。 稠油的粘温曲线： 辽河油样： 35℃：粘度800000 mPa.s， 278℃：粘度 6 mPa.s。 T lgμ 选择原则： 载热能力强， 价格便宜且来源广， 流动性能好。 选择依据： 从物质的热力学性质分析。 使单位质量的物质升高1℃所需吸收的热量，单位：KJ/Kg.℃。 一.比热 C大 升高一定温度吸收热量越多 降低一定温度放出热量越多 地面吸热 地层放热 1kg的水由常温升高到100℃吸热335kJ。 水的比热大，参见P135图5-3。 单位质量液体从沸腾到汽化完毕所吸收的热量。单位：KJ/Kg。 例如：水的Lw= 2259 KJ/Kg,液态物质中最大（P135图5-3），100℃时，1Kg的沸水变成蒸汽，吸热2259KJ。 三.过热蒸汽 蒸汽汽化完毕后再加热，蒸汽温度升高，得到过热蒸汽，但载热能力增加不大。 例如：水的Cgw=2.34KJ/Kg.℃, 1Kg的水蒸汽由100℃升温到350℃，吸热仅为：2.34× (350-100)=585KJ。 ——选择湿饱和蒸汽（300℃左右）作为理想的热载体。 地面热损失， 井筒热损失， 蒸汽进入油层后的热损失。 一.地面热损失 烟道气所携带的热量散失到大气中，占燃料产生热值的20％左右。 地面管线热损失，占3－5％左右。 开始为不稳定传热（一般不到1天，热损失很大），不久变成稳定传热。 地面管线热损失计算方法 地面管线稳定传热时的热损失Q与温差△T成正比，与系统的总热阻成反比： 　Q—单位长度管线的热损失速率， Tb —管线流体平均温度， TA —大气环境平均温度， Rh —放热系统的总热阻。 对于包有绝热层的管线，Rh为： hf：管内流体与管壁之间的放热系数， hpi：管线内壁尘垢层的传热系数， λp：管线的导热系数， hpo：管外壁与隔热层接触处的传热系数， λins：隔热层的导热系数， hfc：隔热层外表面上受迫对流的放热系数， ri：管线内半径， ro：管线外半径。 二.井筒热损失 井筒热损失是不稳定传热过程，作为准稳定状态处理。 可类似地求出比热阻，进而求出热损失速率。参见教材p143。 三.油层热损失 热量传给底层和盖层， 部分热量经采出流体而损失。 M--热容 　 C--比热 ? --密度 储层总容积热容（Total heat capacities)： §4 油层加热（Reservoir Heating by Steam Injection) MR表示使单位体积油藏内的油、水和岩石颗粒升高1℃所需的热量，一般为 2300-2800kJ/m3。 注入的热量大约有三分之二用于加热油层的岩石颗粒。 油层热传导方程: Vo,Vw—分别为油相和水相的渗流速度， T—温度， K—导热系数， 利用热传导方程可求出蒸气驱前缘在任一时刻距注入井的径向距离。 增温降粘，改善流动性， 原油热膨胀