過(guò)熱蒸汽注汽管網(wǎng)系統(tǒng)的檢測(cè)

付國(guó)輝 河南油田技術(shù)監(jiān)測(cè)中心壓力容器檢驗(yàn)所

過(guò)熱蒸汽注汽管網(wǎng)系統(tǒng)的檢測(cè)

付國(guó)輝 河南油田技術(shù)監(jiān)測(cè)中心壓力容器檢驗(yàn)所

河南油田某稠油開(kāi)發(fā)區(qū)塊現(xiàn)有注汽管網(wǎng)管線實(shí)測(cè)壁厚及校核計(jì)算結(jié)果表明：注汽溫度提高后，現(xiàn)有注汽管線可以滿足使用要求，但個(gè)別管線的可用腐蝕余量較小，需定期檢測(cè)管線的腐蝕情況，并采取措施，以保證注汽管道之安全。

注汽管網(wǎng)；過(guò)熱蒸汽；壁厚；檢測(cè)；計(jì)算

1 現(xiàn)有注汽管網(wǎng)管線實(shí)測(cè)壁厚

熱采注汽管線的熱補(bǔ)償采用自然補(bǔ)償和方形補(bǔ)償器補(bǔ)償，原設(shè)計(jì)溫度為321℃，現(xiàn)改注過(guò)熱蒸汽時(shí)，由于蒸汽溫度升高，管道熱伸長(zhǎng)量加大，補(bǔ)償器的補(bǔ)償量相應(yīng)加大，需對(duì)現(xiàn)有注汽管網(wǎng)的方形補(bǔ)償器、自然補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償能力和固定支架的推力進(jìn)行校核。如果滿足要求，則不需對(duì)過(guò)熱蒸汽溫度或現(xiàn)有注汽管線進(jìn)行調(diào)整；如果不能滿足要求，則需對(duì)現(xiàn)有注汽管網(wǎng)的補(bǔ)償器進(jìn)行改造（改造工程量很大）或降低過(guò)熱蒸汽的溫度，以保證注汽管線的安全運(yùn)行。按《火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算技術(shù)規(guī)定（SDJ6—90）》進(jìn)行補(bǔ)償驗(yàn)算；按《火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算導(dǎo)則》對(duì)管線熱補(bǔ)償進(jìn)行驗(yàn)算。

2 過(guò)熱蒸汽影響的檢測(cè)

根據(jù)張琪、萬(wàn)仁溥的《采油工程方案設(shè)計(jì)》，套管P—110的耐溫不能超過(guò)288℃，S—95套管耐溫不超過(guò)246℃，N80套管耐溫不超過(guò)204℃，套管接頭耐溫不能超過(guò)343℃，目前井樓北區(qū)、中區(qū)熱采井采用常規(guī)熱采完井，基本上采用N80，或N80與TP110H組合套管，固井采用G級(jí)加砂水泥。該區(qū)塊現(xiàn)有濕飽和蒸汽注汽鍋爐額定壓力為10MPa，運(yùn)行壓力一般在9MPa以下，井口注汽壓力一般不超過(guò)8MPa，對(duì)應(yīng)飽和溫度295℃。根據(jù)計(jì)算采用光油管注汽，套管溫度可達(dá)281℃，雖然已經(jīng)超過(guò)套管安全溫度，但套損比例并不高，說(shuō)明該區(qū)塊熱采套管基本可以承受281℃高溫。采用過(guò)熱蒸汽熱采后，由于鍋爐出口溫度可達(dá)400℃，根據(jù)油井遠(yuǎn)近、蒸汽、壓力、流量不同，井口溫度可在250～380℃，為了保證套管不超過(guò)281℃的安全溫度，當(dāng)井口蒸汽溫度超過(guò)295℃時(shí)需要采取井筒隔熱措施，保護(hù)套管和固井水泥環(huán)，如果不采取有效的隔熱措施必將造成套管和固井水泥環(huán)的破壞。例如新莊油田油層埋深比較深，注汽壓力10～14MPa，注汽溫度300～330℃，試采時(shí)采用光油管注汽，注汽后引起管外竄，無(wú)法正常開(kāi)采，后采取了井筒隔熱措施已見(jiàn)到效果。

井樓老區(qū)普遍使用KR14型熱采井口，井樓八區(qū)超稠油新井使用KR21型熱采井口。KR14和KR21型熱采井口設(shè)計(jì)溫度為400℃，可以滿足過(guò)熱蒸汽溫度要求。井口熱補(bǔ)償采用方型補(bǔ)償器（部分球型補(bǔ)償器），經(jīng)核算，補(bǔ)償量滿足要求。

熱采井井下配套工具主要有封隔器、伸縮管、抽油泵等。鋼體耐溫都超過(guò)400℃，密封部位采用金屬機(jī)械密封或石墨、高碳纖維密封，耐溫400℃以上。目前的井下配套工具可以滿足過(guò)熱蒸汽熱采的要求，但相對(duì)老區(qū)飽和濕蒸汽熱采，相應(yīng)增加伸縮管的伸縮距即可。配套工具在河南下二門(mén)、楊樓油田（15MPa、350℃）注汽井上應(yīng)用已證明可以滿足350℃過(guò)熱蒸汽熱采的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）河南油田某稠油開(kāi)發(fā)區(qū)塊現(xiàn)有注汽管網(wǎng)管線實(shí)測(cè)壁厚及校核計(jì)算結(jié)果表明：注汽溫度提高后，現(xiàn)有注汽管線可以滿足使用要求，但個(gè)別管線的可用腐蝕余量較小，需定期檢測(cè)管線的腐蝕情況，并采取措施，以保證注汽管道之安全。

（2）注汽溫度提高后，現(xiàn)有注汽管網(wǎng)方形補(bǔ)償器補(bǔ)償能力檢測(cè)及核算表明，補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力、固定支架推力均可滿足要求?，F(xiàn)有熱采井口裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)壓力為12MPa、設(shè)計(jì)溫度≤425℃，當(dāng)井樓油田熱采注汽方式由濕飽和蒸汽改變?yōu)?.8MPa、380±20℃過(guò)熱蒸汽時(shí)，該稠油開(kāi)發(fā)區(qū)塊現(xiàn)有熱采井口裝置可以滿足要求。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.060