稠油热采用注汽锅炉现状及展望

主要介绍了稠油热采注汽锅炉的使用现状,对注汽锅炉的辐射段、对流段、过渡段、燃烧系统、控制系统的特点进行了分析,并展望了注汽锅炉的发展趋势。     

国内油田注汽锅炉发展现状与分析

随着国内外稠油热采技术的应用以及油田注汽作业环境的变化,注汽锅炉也朝着大容量的车载和撬装化方向发展。介绍了国内几种典型的注汽锅炉和辅助技术的性能和特点,包括车载注汽锅炉、撬装注汽锅炉、超(超)临界压力注汽锅炉等。结合注汽锅炉的应用特点,分析了车载、撬装注汽锅炉需解决的关键技术难点,对超临界注汽锅炉的研制具有一定的借鉴意义。     

油田注汽锅炉操作参数对热效率的影响

注汽锅炉是油田热力采油过程中最主要的耗能设备,简要介绍了注汽锅炉的热工过程,在此基础上,运用VB6.0开发了注汽锅炉热力计算软件,并通过实例验证了计算的准确性,分析了注汽锅炉操作参数中排烟温度、注汽干度、配风量和空气过量系数4个因素对注汽锅炉热效率的影响.研究结果表明,注汽锅炉的热效率随上述4个因素的增大而降低,且排烟温度对注汽锅炉的热效率影响最大,注汽干度和配风量的影响次之,空气过量系数的影响最小.其中,排烟温度每升高20℃,锅炉热效率约下降1％.     

注汽锅炉系统用能分析及改进建议

建立了注汽锅炉系统及设备的能理平衡分析及火用分析模型,给出了评价准则及计算公式。根据测试数据对一在用的注汽锅炉系统进行了分析计算,给出了主要计算结果。本文完善了注汽锅炉的热力学分析方法,这为全面分析注汽锅炉的用能特性,提供了依据。     

油田注汽锅炉燃烧器的试验研究

本文介绍蒸发量23t/h的油田注汽锅炉,以及这台锅炉采用的重油——天燃气燃烧器、天燃气点火器和自动控制系统。重点叙述燃烧器、点火器和自动控制系统调试情况以及试验研究结果。并且同进口设备的试验结果作比较,证明国产设备的性能较好。本文可供油田注汽锅炉的设计和运行人员参考。     

燃气汽包注汽锅炉的低氮燃烧与模块设计优化研究

注汽锅炉是用于稠油注蒸汽热采的专用设备。文中以计划用于加拿大的国产燃气汽包注汽锅炉为例,基于加拿大稠油开发的技术需求,介绍了注汽锅炉的低氮燃烧和模块设计优化研究。锅炉采用天然气低氮燃烧器,配合燃气和空气预混、分级配风、炉内再循环和炉外烟气再循环等多种先进燃烧技术,可以实现低氮排放。结合运输要求,锅炉受热面采用成熟的模块化设计,降低了现场安装量。     

油田注汽锅炉PV触摸屏控制系统的开发研制

提出一种适合油田注汽锅炉的先进的控制系统，并阐述该系统的结构特点。     

23t/h燃煤油田注汽锅炉的开发与应用

针对23 t/h燃煤油田注汽锅炉的开发,阐述了锅炉总体结构设计的技术要点和主要设计思路。通过多年的运行表明,该型锅炉设计合理、运行安全、可靠,有一定的应用推广价值。     

稠油热采注汽锅炉弱爆炸除灰技术应用研究

本文针对稠油热力开发在用23t／h工业注汽锅炉燃烧渣油过程中出现的炉管结渣和积灰严重、导致热效率下降的状况，通过技术调研，根据弱爆炸吹灰原理，经过优化设计，首次在稠油油田注蒸汽锅炉上应用弱爆吹灰技术，确保注汽锅炉的高效运行，有明显的节能效果。     

26MPa超临界油田注汽锅炉的开发与应用

阐述了油田注汽锅炉技术现状和开发超临界注汽锅炉的必要性;依据热力学、流体力学等理论,对超临界注汽锅炉研制所涉及的工艺参数、指标,辐射段受热管的流量脉动、传热恶化及受热管中积盐等问题进行论证探讨,并提出了相应的措施和解决办法。介绍了新研制的超临界注汽锅炉现场试验应用情况。     

油田注汽锅炉过热爆管故障智能诊断方法

本文分析了国内注汽锅炉故障诊断方法,在利用小波变换分析注汽锅炉蒸汽干度的基础上,将径向基神经网络专家系统应用于注汽锅炉过热爆管的故障诊断。文章介绍了诊断系统的结构、学习算法和诊断步骤,提出了一种油田注汽锅炉的智能故障诊断方法。仿真结果证明了该方法的准确率与可靠性。     

Design and application of a novel coal-fired drum boiler using saline water in heavy oil recovery

In this paper, the design and operation of a novel coal-fired circulating fluidized bed (CFB) drum boiler that can generate superheated steam using saline water were introduced. The natural circulation water dynamics with a drum was adopted instead of the traditional once-through steam generator (OTSG) design, so that superheated steam can be generated for the better performance of the steam assisted gravity drainage (SAGD) technology in heavy oil recovery. The optimized staged evaporation method was proposed to further decrease the salinity of water in the clean water section of the boiler. The evaporating pipes of the salted water section were rearranged in the back pass of the boiler, where the heat load is low, to further improve the heat transfer safety. A CFB combustion technology was used for coal firing to achieve a uniform heat transfer condition with low heat flux. Pollutant control technologies were adopted to reduce pollutant emissions. Based on the field test, the recommended water standard for the coal-fired CFB drum boilers was determined. With the present technology, the treated recovery wastewater can be reused in steam-injection boilers to generate superheated steam. The engineering applications show that the boiler efficiency is higher than 90%, the blowdown rate is limited within 5.5%, and the superheat of steam can reach up to 30 K. Besides, the heavy oil recovery efficiency is significantly improved. Moreover, the pollutant emissions of SO₂, NO_x and dust are controlled within the ranges of 20–90 mg/(N·m³), 30–90 mg/(N·m³) and 2–10 mg/(N·m³) respectively.     

锅炉结垢故障树的建立与分析

结合锅炉结垢案例,对锅炉运行过程中可能导致结垢故障的相关因素进行了全面细致的分析总结。采用故障树分析法建立了锅炉系统结垢故障树,并进行定性分析,为锅炉结垢故障的诊断、预防提供了依据。     

Advanced mathematical model for reservoir heat efficiency with liquid in steam-injection wellbore

The accurate determination of reservoir heat efficiency of steam injection in heavy oil reservoirs is very important for heating radius calculation and production dynamic prediction. In conventional calculation methods of reservoir heat efficiency, the steam-injection wellbore is assumed as taking steam over the entire height. In fact, a liquid level in steam-injection wellbore is a very significant observation with respect to the steam override. Aiming at the actual situation that the steam-injection wellbore always has a liquid level, combined with the formation temperature distribution, the new mathematical model for reservoir heat efficiency with the consideration of liquid in steam-injection wellbore was established based on the Van Lookeren steam override theory and the energy conservation principle. The established mathematical model was used to calculate and analyze the reservoir heat efficiency of steam injection in heavy oil reservoirs. The results show that because the new mathematical model considers the liquid in the steam-injection wellbore, the predicted results are more reasonable, thus verifying the correctness of the new model. According to the influential factors analysis based on the new model, it is observed that although increasing the steam quality can effectively increase the steam-taking degree of the steam-injection wellbore, it has limited impact on reservoir heat efficiency. Moreover, the larger the steam-injection rate, the higher the steam-taking degree and reservoir heat efficiency. The reservoir heat efficiency decreases with the pay-zone thickness when the steam-injection wellbore has liquid.     

重油催化余热锅炉水处理技术研究与应用

为了防止重油催化余热锅炉腐蚀和减少锅炉结垢,作为锅外水处理的补充,常对锅炉水质进行补充性锅内加药处理。经对重催锅炉的运行调研发现,锅炉水处理之前常出现炉管泄漏和汽轮机因结晶结垢而停车的现象。分析表明,溶解氧含量高是锅炉系统水侧腐蚀的主要原因;重催锅炉过热蒸汽中夹带Na＋和SiO2是造成汽轮机结晶结垢的主要原因。锅炉水处理工业试验效果表明,重催锅炉系统加药前除氧水的溶解氧含量较高（40～50μg／L）,加药后已稳定在15μg／L;加药前后汽包的锅炉水pH值变化不大;加药前蒸汽中的Na＋、SiO2含量较高,加药后呈下降趋势（小于20μg／L）。锅炉水处理药剂的应用提高了锅炉水浓缩倍数,减少了排污,节约了大量蒸汽。以余热锅炉进水量200t／h计。扣除使用药剂的成本后,一年可节约污水处理费331万元;因增产过热蒸汽,还可增加经济效益1356万元。     

超稠油水平井分隔配注技术研究与应用

随着钻井技术的不断提高,水平井在超稠油开发中的应用越来越广泛.同时,随着水平井实施规模的不断扩大,普遍存在水平段动用不均的问题.由于水平段长,且采用筛管完井,常规笼统注汽方式的注汽管柱只有一个出汽孔,且下至水平段前部,使水平段注汽管柱内沿程压力分布不均,局部压力高,加上水平段油层非均质性强,近而造成水平段沿程动用不均.为改善开发效果,依据水平井温度监测曲线,合理判断水平段剖面动用状况,应用水平井分隔配注工艺技术,下入耐高温封隔器,将水平段注汽管柱与筛管之间环形空间独立分隔成几段注汽腔室,并对封隔器位置、尺寸和注汽量进行优化设计,采用注汽阀对各段腔室灵活分配注汽量,实现对水平段不同区域分段注汽,提高水平段动用程度,为油田开发持续稳产提供依据.     

锅炉余热回收实用性改进

通过分析现有的冷凝锅炉存在的问题,在结构上对其进行改动,采用板式换热器模块化组合,设计出空气预热器、烟气冷凝器与锅炉为一体的余热回收锅炉,使锅炉热效率提高的同时,又具有结构紧凑、不易结垢、耐腐蚀能力强、更加安全、稳定可靠、使用寿命长等优点。     

ZK系列真空相变锅炉的研制开发

文章主要阐述了ZK系列真空相变锅炉,不用真空泵,通过专用控制阀和采取特定操作措施控制冷凝器工质流量的办法,排除锅内不凝结气体、形成并维持锅内真空状态、确保锅炉在任何情况下不超压。该种锅炉具有不爆炸、不结垢、不腐蚀、不发生裂纹、鼓包、爆管等特点,运行安全、可靠、平稳,热效率高。     

加热炉炉管节能改造和防护技术探讨

某油田拥有200多台火(管)筒式加热炉,由于腐蚀老化、负荷增大以及热洗周期缩短等原因,加热炉损坏和高能耗问题日益突出,每年耗气近9500×104m3,且现场多次发生加热炉着火事故。据统计,损坏的加热炉中,炉管烧损鼓包占53%,烟炉管、封头、烟箱、烟囱腐蚀减薄或穿孔占32%,由此判断炉管是加热炉的易损部件。加热炉炉管鼓包是因为结垢导致炉管上部局部过热以及环境温度变化过大,炉管和弯头等部位的腐蚀主要是因为溶解氧腐蚀、垢下腐蚀及硫酸露点腐蚀。根据加热炉损坏的原因,提出了通过使用FHC-D型红外线新型节能涂料、物理防垢设备、直燃式燃烧器辐射管、炉管高温和泄漏监测装置等防护措施,有效控制炉管损坏问题,并预防因炉管烧穿而引起的火灾事故;此外,在加热炉运行管理中,建议通过推广低温常温集输、加热炉交替使用、合理调整天然气和空气配比等方式,达到减缓结垢速度、保护炉管的目的。