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油田特高含水期油气水埋地混输管道温降计算方法研究

作　者: 赵波
导　师: 刘晓燕
学　校: 大庆石油学院
专　业: 热能工程
关键词: 特高含水期油气水混输管道不加热集输温度土壤
分类号: TE832
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

对油井实施不加热集油是国内外矿场油气集输系统节能降耗的主要措施之一。从二十世纪七十年代开始,我国胜利、中原、辽河、长庆、扶余、华北、江苏、河南、大庆等油田相继开展了油气水混输不加热输送工艺的试验研究。但不加热输送的基础理论和影响因素研究仍不完善,不加热集输热力计算方法缺乏系统的试验及理论研究。尤其是油田进入特高含水采油期后(综合含水超过85%),油井的总产液量不断上升,井口出油温度升高,油气水的流动状态及水力热力特性发生了变化,急需研究相应的热力计算方法,开发不加热集输辅助运行管理软件,为油田实施和推广不加热集油提供技术支持,以便进一步提高油田整体经济效益和油气资源综合利用水平。本文从试验及理论两个方面,对油田特高含水期油气水埋地混输管道温降计算方法进行研究,并开发不加热集输辅助运行管理软件。主要开展了以下几方面工作:1、测试了不同温度、不同含水率、不同产液量及不同含气情况下集油管道的温降,为理论计算方法研究提供了基础数据。2、在严寒地区沼泽地、耕地、荒地及洼地,测试了土壤非冻结及冻结状态的导热系数、导温系数及容积比热;在严寒地区高低地势不同深度处布置了自然温度场测试传感器,对土壤自然温度场进行了监测,为验证土壤自然温度场计算方法提供了基础数据,并分析了气温突变对对不同深度处土壤自然温度场的影响。3、研究了土壤热物性变化对土壤自然温度场的影响。考虑大气环境温度的年周期性变化,编制了土壤温度场计算软件,利用所测试的严寒地区土壤物性参数,对土壤自然温度场进行了计算,并与测试结果进行了对比分析;分析了土壤导热系数、导温系数、冻结及非冻结状态土壤热物性参数对土壤温度场的影响,得出了严寒地区土壤冻结与非冻结物性参数对土壤自然温度场影响非常小的结论。4、建立了油气水埋地混输管道温降计算数学模型。在模型建立过程中,充分考虑了气体的焦耳—汤姆逊效应、管道倾斜、土壤温度场的年周期性变化及时间延迟的影响。对比分析结果表明,井口温度计算结果与测试值的相对误差在±20%之内。5、对影响油气水埋地混输管道温降的各个影响因素进行了分析,得出了产气量、含水率、土壤导温系数以及年最高气温对温降的影响程度很小,而产液量、管长、管道入口、温度管道埋深、管道保温状况、土壤导热系数及年平均气温对温降的影响很大的结论。6、在埋地管道温降计算中考虑管道裸露情况,并建立了最小掺水量计算模型,为油气水埋地混输管道温降计算方法应用到油田生产中提供了方便。7、在油气水混输管道不加热集输界限及水力热力计算方法研究的基础上,开发了“特

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