西南石油大学学报(自然科学版2012年6月第34卷第3期JournalofSouthwestPetroleumUniversity(ScienceTechnologyEditionVol.34No.3Jun.2012编辑部网址:wwswpuxb:1674–5086(201203–0105–06DOI:10.3863/j.issn.1674–5086.2012.03.015:TE355文献标识码:A海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用*李伟超,齐桃,管虹翔,于继飞,隋先富中海油研究总院,北京东城100027摘要:海上稠油油田的开发越来越受到人们的重视,多元热流体吞吐是一项集热采、烟道气驱等采油机理于一体的新型、高效稠油开采技术,该技术在渤海油田进行了现场试验并取得了成功。以渤海M油田多元热流体吞吐实验井为例,介绍了海上稠油油田多元热流体吞吐工艺的特点;研究了热流体吞吐井各传热环节及井筒温度场分布模型,建立了井筒综合传热系数的计算方法,并以海上实际热流体吞吐井为例进行了计算。在此基础上,模拟了隔热油管导热系数、下入深度、多元热流体组成等工艺参数对热采效果的影响,并得到了一些有益的结论,为海上稠油油田规模化热力采油工艺方案优化设计起到指导性作用。关键词:海上油田;稠油;多元热流体;吞吐;热采网络出版地址:wwcnki/kcms/detail/51.1718.TE.20120517.1604.015李伟超,齐桃,管虹翔,等.海上稠油热采井井筒温度场模型研究及应用[J].西南石油大学学报:自然科学版,2012,34(3:105–---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---110.LiWeichao,QiTao,GuanHongxiang,etal.ResearchandApplicationofWellboreTemperatureFieldModelsforThermalRecoveryWellinOffshoreHeavyOilfield[J].JournalofSouthwestPetroleumUniversity:ScienceTechnologyEdition,2012,34(3:105–110.引言在海上油田稠油开采过程中,由于受到环境条件、作业空间、操作成本等因素的影响,陆地油田常规热采开发方式和工艺技术[13]的应用受到很大限制,其开采难度远远高于陆上稠油油田。目前,渤海海域已发现了丰富的稠油储量,如何低成本并高效地开发这些资源是海上稠油油田面临的难题和挑战[46]。为了实现海上稠油油田的高效开发,并探索适用于海上稠油油田的热采工艺技术,在渤海湾M油田开展了海上稠油多元热流体吞吐采油的矿场试验并取得了成功[7,8]。海上稠油多元热流体吞吐采油技术是将高温高压的水蒸汽、热水、二氧化碳、氮气等热流体注入地层,通过加热降黏及注气提高采收率等机理实现稠油井高效开发的一种新型热采方法[9]。本文以M油田热采实验井为例,对海上稠油油田多元热流体吞吐工艺参数设计方法进行研究,以期得出一些有益的结论,为海上稠油油田热力采油工艺方案设计起到指导性作用。1多元热流体注入井井筒温度计算模型1.1井筒传热过程分析海上稠油热流体吞吐井传热过程见图1[10],注热流体时,热量通过以下几个环节完成传递[11,12]:(1→→高温热流体隔热油管壁(真空或惰性气体;(2真空(→→或惰性气体隔热油管外管壁油套管环空氮气;(3→→油套管环空氮气套管壁水泥环;(4水泥环→地层等。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---*收稿日期:2012–02–16网络出版时间:2012–05–17基金项目:“”国家十二五重大专项(2011ZX05024–005–001。106西南石油大学学报(自然科学版2012年图1海上稠油热流体吞吐井传热过程Fig.1Heattransferprocessofthermalfluidhuffandpuffwellinoffshore1.2热流体注入井井筒温度分布模型研究1.2.1假设条件计算过程采用以下基本假设:(1将注入的多元热流体看作稳定的成分,忽略N2、CO2在水中的溶解;(2从井筒内的热流体到水泥环外缘间的热传递过程是稳态的,从水泥层到地层深处的导热过程是非稳态的;(3隔热油管密封良好,不考虑接箍对环形空间尺寸的影响。1.2.2井筒中传热模型建立---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---以井筒中长度为dl(图2的部分为研究对象,建立传热模型。图2热流体吞吐井井筒结构图Fig.2Wellboreconfigurationofthermalfluidhuffandpuffwell(1油管中心到水泥环外缘的稳态传热油管中心到水泥环外缘的传热可以认为是稳态传热过程,假设在单位时间内,dl井筒长度上传递的热量为dQ,由稳态传热公...