蒸汽喷射泵采油理论与技术研究

论文摘要

井筒降粘举升是稠油尤其是深层稠油油藏开发的重要途径,蒸汽喷射泵采油作为一种新兴的井筒降粘举升工艺技术将有着良好的发展前景。本文就蒸汽喷射泵采油的相关理论与技术进行了研究,应用气液两相流理论、传热学原理、能量守恒、动量守恒以及质量守恒定律建立了蒸汽喷射泵采油井井筒和油套环空中流体流动及传热模型;在研究蒸汽在喷管中流动规律的基础上,建立了以湿饱和蒸汽为动力液的喷射泵基本特性方程并对蒸汽喷射泵极限状态以及蒸汽射流与稠油掺混机理进行了探讨性分析;应用节点分析方法,以蒸汽喷射泵采油系统为研究对象,以井下喷射泵出口为求解点,形成了一套完整的蒸汽喷射泵采油工艺设计方法并编制出计算程序;实例计算分析了井口蒸汽注入参数对注汽效果和井下蒸汽喷射泵举升性能的影响,为优化蒸汽喷射泵采油生产参数以更好的运用该举升工艺技术奠定了一定基础。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状及存在问题
• 1.2.1 注蒸汽井井筒动态预测国内外研究现状
• 1.2.2 喷射泵国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 蒸汽喷射泵采油井井筒压力及温度场计算
• 2.1 油管中沿程蒸汽压力计算
• 2.2 油套环形空间上升油水两相分流型压降计算
• 2.2.1 油水流型的划分
• 2.2.2 截面含油率及压降计算
• 2.3 蒸汽喷射泵采油井井身温度场计算
• 2.3.1 井筒传热机理及数学模型
• 2.3.2 油管中沿程蒸汽干度的计算
• 2.4 井筒压降与传热模型的求解
• 2.5 生产管柱结构对井筒传热的影响
• 2.6 本章小结
• 第3章 湿蒸汽驱动喷射泵举升特性研究
• 3.1 蒸汽在喷管中的流动特征
• 3.1.1 蒸汽在不同喷管中的降压增速特性
• 3.1.2 蒸汽在喷管中流动参数计算
• 3.1.3 算例及分析
• 3.2 蒸汽射流与稠油掺混描述
• 3.2.1 蒸汽射流与稠油掺混的机理探讨分析
• 3.2.2 蒸汽射流核心与混合层的描述
• 3.3 蒸汽喷射泵基本方程
• 3.3.1 蒸汽喷射泵基本性能方程的建立
• 3.3.2 蒸汽喷射泵极限状态研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 蒸汽喷射泵采油工艺参数设计
• 4.1 蒸汽喷射泵举升参数设计方法及设计程序简介
• 4.1.1 蒸汽喷射泵举升参数设计方法
• 4.1.2 蒸汽喷射泵举升参数设计程序简介
• 4.2 保温油管蒸汽流动子系统的流动及传热规律
• 4.2.1 蒸汽注入速度的影响
• 4.2.2 井口蒸汽干度的影响
• 4.2.3 井口注汽压力的影响
• 4.2.4 小结
• 4.3 蒸汽喷射泵子系统举升特性研究
• 4.3.1 不同类型泵不同引射系数下喷射泵的举升特性
• 4.3.2 同种类型泵不同工作蒸汽干度下喷射泵的举升特性
• 4.3.3 不同蒸汽注入压力下泵排出口压力
• 4.3.4 不同泵吸入口压力下泵排出口压力
• 4.3.5 小结
• 4.4 蒸汽喷射泵采油系统生产参数设计举例及分析
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果