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过热蒸汽吞吐参数优化及敏感性分析

张佳  
【摘要】: 本文介绍了利用过热蒸汽开采稠油的新技术,过热蒸汽吞吐。过热蒸汽是一种过饱和干蒸汽。将干饱和蒸汽继续加热,就可得到过热蒸汽。过热蒸汽具有高干度和高热焓值的特点,可以有效提高油层的加热半径和波及体积。因此,过热蒸汽吞吐对于稠油油藏特别是超稠油油藏的开采具有积极和广泛意义。 本文在调研稠油油藏的分布状况及国内外应用过热蒸汽开采稠油现状的基础上,介绍了过热蒸汽的基本概念,对其物性参数和特征进行了描述。同时,阐明了过热蒸汽的制备方法,过热蒸汽吞吐的増油机理,以及过热蒸汽对地层和原油的作用。总结出过热蒸汽在稠油油藏开采中的适用性及可能存在的问题;通过质量、动量、能量守恒等方程以及过热蒸汽PVT数据体的引入,建立了注过热蒸汽井筒沿程参数模型,并以图表的方式详述了数学模型的求解方式。在一定假设的前提下,推导出了过热蒸汽带面积及加热带半径的数学表达式;在确定经济指标的基础上,研究了油藏流体和地层参数对过热蒸汽吞吐的影响,并对各参数进行了敏感性分析,明确了过热蒸汽吞吐的地层、流体极限数值;根据过热蒸气吞吐井的生产特征,建立了两区复合油藏拟稳态数学模型。因为许多非牛顿流体的流变行为可以由幂律函数表征,因此本文用负幂指数来反映粘度在热油区径向上的变化,从而推导出一个新的过热蒸汽吞吐产能公式。 上述工作的完成为现场施工提供了理论依据,为研究开发效果好、成本低的稠油增产新技术提供了重要的理论依据。


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