春光油田春10井区注汽工艺研究(2)

　　l--每根隔热管长度m
　　注汽过程中，随着注汽温度的增加，封隔器的内腔压力逐渐增大，当注汽温度小于250℃、封隔器未坐封时，管柱处于自由伸长状态；当温度达到250℃、封隔器坐封时，注汽管柱继续伸长，伸长量靠伸缩管来补偿，即整套管柱只需克服250℃～350℃范围内管柱的热伸长量。
　　按114×76mm隔热油管（管材热伸长率13.9×10-6m/℃，管材弹性模量9.80655×105MPa）下深1010m，注汽温度350℃计算，得出油管柱伸长量为3.24m；250℃时，管柱伸长为1.85m；考虑伸缩管的伸缩余量及安全性能，要求井下补偿器的补偿距离≥1.39m。
　　注：单井管柱设计时需考虑实际油管柱型号及下入深度情况，计算管柱伸长量，优化设计补偿长度。
　　（2）注汽前抽油杆柱最小上提距离的确定
　　最小上提距离由以下几个因素构成：抽油杆柱自重引起的长度变形量；压力差作用于抽油杆柱所引起的变形量；抽油杆柱在上端不受力时，在油管中弯曲所引起的长度变形量；温差所引起的变形量；能保证正常注汽时，柱塞下部与泵筒上部应有的最小距离。
　　①抽油杆柱自重引起的长度变形量：
　　ΔL1=9.8×WL2/EF
　　式中W--抽油杆单位长度在油管中的平均重量（包括接箍），近似按在空气中的平均重量考虑，kg
　　L--抽油杆柱长度，m
　　E--弹性模量，N/m2
　　F--抽油杆截面积，m2
　　②压力差作用于抽油杆柱所引起的变形量：
　　△L2=■+■-2L-■
　　式中p--注汽压力，Pa
　　μ--材料的泊松比
　　③抽油杆柱在上端不受力时，在油管中弯曲所引起的长度变形量：
　　△L3=？酌■WL■/8EI
　　式中r--油管内径和抽油杆之间的径向间隙，m
　　I--油管内径，m
　　④温差引起的变形量：
　　△L4=βL（T2-T1）
　　式中，β--材料的热膨胀系数，m/℃
　　T2--井筒内平均温度，近似注汽温度，℃
　　T1--地面平均温度，℃
　　⑤能保证正常注汽时，柱塞下部与泵筒上部应有的最小距离：
　　△L5？燮（■）+l■
　　式中，dB--泵筒内径，即柱塞外径，m
　　l■--泵长，m
　　抽油杆柱最小上提距离：
　　ΔL≥ΔL1+ΔL2+ΔL3+ΔL4+ΔL5
　　按Φ22mmD级抽油杆（管材热伸长率11.2×10-6m/℃，管材弹性模量2.14×105MPa，材料泊松比0.23）下深960m、注汽压力16.3MPa、注汽温度350℃计算，得出抽油杆柱最小上提距离为9.83m。为了保证注汽的正常进行，要求实际操作时上提抽油杆柱9.9m以上。
　　注：单井管柱设计时需考虑实际抽油杆柱型号及下入深度情况，计算抽油杆柱最小上提距离，以指导现场操作。
　　4.井口装置
　　春10井区最大注汽压力为16.3MPa，注汽温度为350.84℃。
　　选用KR21/380热采井口可满足要求，其最高工作压力为21MPa，最高工作温度380℃。
　　三、现场初步应用效果分析
　　（一）现场实施情况
　　截至目前，春光油田春10井区第一批30口水平井已经全部完钻，投产19口，已投产井均采用了隔热油管+封隔器，环空注N2注汽隔热方式；Ф114×76mm隔热油管+封隔器注采一体化管柱；均匀注汽工艺；杆管扶正防磨工艺；热敏封隔器以及井下补偿器（见表2）。
　　（二）生产效果分析
　　由于春光油田春10井区投产初期锅炉调试频繁、气温低、工艺管柱和作业质量问题对热采效果产生了较大影响（见表3）。
　　综上所述，文中所优化的注汽工艺对春光油田春10井区特稠油油藏取得的突破性开发效果都起到了重要的保障作用，为后续产能建设方案及国内相似区块油藏的开发具有重要的指导及借鉴意义。
　　[参考文献]
　　[1]罗英俊，万仁溥.采油技术手册[M].北京：石油工业出版社，2005.
　　[2]张琪，万仁溥.采油工程方案设计[M].北京：石油工业出版社，2002.
　　[3]张琪.采油工程原理与设计[M].东营：中国石油大学出版社，2006.

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