活动锅炉注汽的影响因素及对策

周亮

摘 要：蒸汽吞吐方法是稠油开发中最常用的方法，又是我国目前主要的稠油热采方法。要提高吞吐开采的效果，必须针对具体油藏的地质条件，优化设计注汽工艺参数，保证注汽质量。

关键词：亚临界活动锅炉；注汽；影响因素；对策

中图分类号：TE934.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0177-02

1 亚临界活动锅炉简介

亚临界活动注汽锅炉为湿蒸汽直流式锅炉，设计最高工作压力为21 MPa、饱和温度为370 ℃、干度小于80%，为重油、天然气两用燃烧方式。亚临界活动锅炉具备工作压力高、需要场地小、搬家方便、注汽效果好等特点。

2 影响因素

受炉体设计及物理工况影响，其主要影响变量有以下几方面：

①注汽量。注汽过程中必须保证足够的热焓量，以便使井底加热范围逐渐扩大。目前现有锅炉注入井口的蒸汽数量无流量计计量，靠人工计算和水流量累积计量完成，存在误差、不准确。②注汽压力。研究报告指出，注汽压力过高，超过油层破裂压力，易导致油层中形成微裂缝或汽窜通道，我矿很多井注汽后汽窜基本就是注汽压力过高导致。③蒸汽干度。注汽干度是影响吞吐效果的非常重要的因素，在相同蒸汽注入量下，干度越高，热焓值越大，加热半径越大，峰值产量越高，周期产量也越高，蒸汽吞吐效果越好。④注汽速度。注汽速度高低则反映了蒸汽在井筒中滞留的时间长短及进入油层后向四周推进的速度快慢。注入速度快，蒸汽在油层中向四周推进的速度就快，热体积增大，蒸汽在井筒中滞留的时间短，在井筒中的热损失量少，同样情况下可相对增大井底蒸汽干度，从而提高吞吐效果，周期采油量提高。

3 提高亚临界活动锅炉注汽效果的对策

3.1 注汽量的优化

3.1.1 水平井汽量优化

草20单元水平井注汽强度为12-15 t/h，其油汽比为0.52～0.59，采出程度较高。本单元水平井水平段为200 m，新井开发初期按2 400～30 00 t/井次配注。随着周期吞吐次数的增加，吞吐半径逐渐增大，每增加一个周期，应增加注汽量100～200 t。当注汽量增加到3 500 t时，温度场已经形成，吞吐半径不再增大（70～80 m），应根据周期生产情况调整注汽量2 800～3 200 t/井次，见表1：

3.1.2 直井汽量优化

统计草20单元直井开发效果，直井注汽强度160～190 t/m时，油汽比较高，生产效果较好。直井生产井段平均厚度12 m，周期注汽量1 920～2 280 t/井次。目前，直井平均周期大于19次，温度场已经形成，应根据周期生产情况调整注汽量为2 000～2 200 t/井次。

3.2 注汽压力的优化

注汽压力是由地层吸收速度决定的，只是由注汽设备提供的，所以要找到合适的压力。根据草20区块现场生产实际，37口水平井注汽压力在15～19 MPa左右；直井由于采出程度高，地层亏空大，目前注汽压力约为12～15 MPa。

3.3 注汽干度的优化

蒸汽井底干度在20%以上為有效。本区油藏埋深900 m（水平井深度1 300 m左右），根据研究，在保证井底干度20%的情况下，故井口蒸汽干度需在60%以上。

3.4 注汽速度的优化

注入速度太低，将增加井筒内的热损失，减少井底蒸汽干度，从而降低吞吐效果。若注汽速度过高，易造成汽窜等现象，影响吞吐效果。从注汽速度和热损失关系上看，注汽速度越大，热损失越小，注汽速度达到200 m2/d（8.3 t/h）之后，热损失降低幅度逐渐减小。

3.5 注汽系统热效率的优化

注蒸汽热采已成为开采稠油、超稠油的常规方法，现根据实测和理论数据分析该方法的热能利用率，将注汽系统划分成注汽锅炉、地面集输管线和注汽井井筒三大部分。

降低注汽锅炉排烟温度，控制在200 ℃以内；减小空气系数，根据排烟中氧含量将过剩空气系数控制在1.07～1.20之间；增强锅炉管线的保温，即加强活动管线和补偿器及井口的保温；加强井筒的保温，使用导热系数小的隔热油管，接箍增加隔热结构，防止热封隔器的泄漏。

4 具体措施

4.1 实施活动锅炉节点目标化管理，提高锅炉运行效率

我们针对以往搬迁工作预见性差、搬迁现场忙乱和缺乏统一的指挥与协调等问题，积极分析查找问题根源，总结提炼出了节点细致、目标明确的“节点目标化”管理法，将活动锅炉的整个运行管理分节点、分岗位、定目标管理，把每个工作环节落实到班组、落实到岗位，确保每项工作都有人干，件件事情有人负责，出现问题一查到底，促进活动锅炉管理水平不断提高。

4.2 用“一炉一策”管理法合理调整锅炉及设备的参数

我们对每台锅炉进行调整找出适合本台锅炉的参数指标，制定出具体的管理规定，对锅炉参数及时控制和调整，积极开展了“参数强化月”活动和实行了“一炉一策”管理法，提升了注汽质量，促进了注汽生产连续高效运行。“一炉一策”即结合每台锅炉的自身特点和待注井的地质特点，做到一井一注汽预案、一井一核算、一井一运行对策、一井一效果分析。使锅炉始终处于一个安全、高效、经济的状态，保证为油井注好汽，注足汽。

4.3 开展特色班组设备管理活动，保证锅炉在最佳状态

下燃烧

针对每台锅炉的运行特点，在全队开展了特色班组设备管理活动，每个班组结合自己的情况，开展一些适合自己的管理方法，提高班组的设备管理水平。

每注完2口井就检查一次柱塞泵，发现问题及时处理；锅炉燃烧系统老化，热效率下降，组织冲洗对流段，清除炉管积灰，调整锅炉参数，保证锅炉注汽干度。

旋风板容易结焦，锅炉参数的调整对锅炉的燃烧有很大的影响，他们就及时调整油温、雾化压力等参数。

参考文献：

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