稠油热采燃煤注汽锅炉研究

针对注蒸汽热力开采稠油会耗用大量原油或天然气的问题,研制了稠油热采燃煤注汽锅炉。它采用链条炉排直流锅炉的技术方案,柴油机直驱高压泵智能断电补水系统以及柔性鳍片管膜式水冷壁、锻造厚壁管集箱等技术,攻克了燃料结构调整后的技术难关。经过热工测试和环保测试,该锅炉的各项环保指标符合国家节能和环保标准要求。2007年在辽河油田推广应用23t/h燃煤注汽锅炉8台,投产后每年可节约原油6万余吨。此外,新研制的QXL48—17.5—AⅡ型燃煤注汽锅炉可同时为8～10个井组注汽,完全满足稠油热采蒸汽驱技术的需求。     

油田注汽锅炉系统节能降耗改造前景分析

油田注汽锅炉的高耗能、高成本特点是制约稠油热采高效高产运行的主要原因,针对油田注汽锅炉设备老化、耗能严重和热效率下降的现状,开展热管技术应用、新型清灰技术等研发,通过烟气余热利用、燃料结构调整和清灰技术应用,实现节能降耗,提高注汽锅炉热效率,降低注汽生产成本。     

稠油热采注汽锅炉节能降耗技术

稠油开采中注汽锅炉的能耗所占的比例超过总能耗的70%。针对注汽锅炉的热损耗现象,河南油田开展了节能降耗系列技术的研究与应用工作。提高热效率具体应用了复合相变换热技术、高温红外辐射保温技术、注汽锅炉弱爆炸吹灰技术、针形管余热利用技术、纤维交错平铺保温技术。同时应用了注汽锅炉渣油掺水乳化新工艺,用天然气替代稀原油作为燃料,研究应用油气混烧工艺技术,改善了注汽锅炉燃料结构,实现了燃料结构的多元化选择。通过推广应用节能降耗新技术,河南油田稠油开采注汽锅炉平均热效率由81·5%提高到了84·8%,取得了较好的节能效果。     

过热注汽锅炉在稠油热采工程中的应用

在稠油热采工程中，由于常规注汽锅炉产生的蒸汽干度低，注到井底的蒸汽干度通常不到50％，影响了开采效果，为此需要采用新的高干度过热注汽锅炉。文章结合新疆油田稠油热采注汽开发的基本情况，介绍了新研制的高干度过热注汽锅炉的工作原理、结构特点、现场运行情况及相关技术数据的测试情况等。     

新型燃煤注汽锅炉的研制及其在稠油开采中的应用

为解决注汽锅炉给水含盐量高带来的风险问题,保证注汽锅炉运行的安全,开发研制了一种以煤为燃料生产过热蒸汽的新型循环流化床燃煤注汽锅炉。该新型锅炉采用创新的分段蒸发自然循环水动力技术,并对受热面布置方案进行优化,建成了多台130 t/h的燃煤注汽锅炉。燃煤注汽锅炉在新疆油田风城作业区近5年的实际运行表明,其技术安全可靠,污水掺混比例达到60%,蒸汽过热度达到20℃,为新疆地区合理利用当地丰富的煤矿资源,节省天然气消耗提供了技术保障。     

油田注汽锅炉燃烧器的气动执行机构

<正> 为了开采高粘度原油(稠油),辽河、胜利、新疆等油田已推广热采稠油工艺。油田注汽锅炉是热采稠油的主要设备。前几年我国从美国、日本购买了许多油田注汽锅炉。近年来,上海四方锅炉厂与北美燃烧公司合作生产这种锅炉。为了提高注汽锅炉的国产化率,上海船舶运输科学研究所承担了注汽锅炉燃烧器国产化的工作。     

油田稠油热采注汽锅炉余热回收装置

本实用新型属于余热回收技术领域。提出的油田稠油热采注汽锅炉余热回收装置是在现有油田稠油热采注汽锅炉的对流段与烟囱间设置有热管式空气预热器，该热管式空气预热器的烟气端分别与对流段和烟囱连通、其空气端分别与冷风道和供热管道连通。本实用新型通过回收油田稠油热采注汽锅炉烟气余热，在常压条件下操作，     

浅析稠油热采系统热损分析及降损措施

在稠油开发企业中,注汽锅炉是一种高耗能设备,它以原油或者天然气为主要燃料,在运行过程中燃料消耗量较大,同时稠油企业对热采的依赖程度越来越高,随之而来燃料消耗逐年增加,因此,积极发展油田注汽锅炉的节能降耗措施对促进油田可持续发展具有重要意义。     

提高湿蒸汽发生器燃油热效率

油田注汽锅炉(亦称湿蒸汽发生器)是以原油为主要燃料,将燃油燃烧产生的热量传递给进入炉管中的高压软化水,使炉管内的低温水成为设计温度的饱和蒸汽,并进入外输注汽干线中.通过对孤东采油厂注汽锅炉热效率的测试和分析,针对影响热效率的因素,采取相应的技术和管理措施,有效地降低了吨汽耗油量,提高了锅炉热效率.     

优化锅炉运行工况降低燃气单耗

油田注汽锅炉是稠油热采过程中的关键设备,注汽锅炉产生的蒸汽质量直接影响着稠油的采收率和生产成本,其能耗约占稠油热采成本的65%以上。联合站也在逐渐探索更加经济有效的运行工艺技术,优化锅炉运行工况找到最佳的排烟温度与排烟体积,减少排烟热损失,从而提高锅炉热效率;不断应用新的节能技术和措施,增加炉体保温性能和炉内换热辐射换热强度。通过优化锅炉运行工况,实施各项节能措施,从而降低燃气单耗,实现油田注汽锅炉的经济运行。     

锅炉烟道气注入地层采油地面工艺装置设计

针对克拉玛依九区油田原油粘稠、注入蒸汽开采效果不明显的特点,采用机电一体化、可靠性设计及虚拟设计等方法,设计了利用锅炉烟道气注入地层来油地面工艺装置。该装置具有烟道气除尘脱硫、气水分离、含氧量监控及泄漏报警等关键设备及流程,整个运行过程都由PLC(可编程控制器)控制系统自动控制完成,既有效地提高了对粘稠原油的采收率,又使作为废气的烟道气得以再利用,比注氮气节省费用,同时减少了环境污染。     

蒸汽喷射泵用于蒸汽与烟道气混注

向油藏内注入烟道气是一种很有前途的三次采油方法,由于稠油油田大多采用热采开发方式,在取得所需蒸汽的同时,必然会伴生有大量的烟道气产生.所以,如何在稠油油田开发过程中合理应用注烟道气技术是一个十分值得关注的问题.常规的方法存在着投资大、工艺复杂、设备庞杂等缺点,限制了注烟道气开发的推广使用.为此,提出了"蒸汽--烟道气混注"技术,其原理是采用蒸汽喷射泵以注汽锅炉产生的高压水蒸汽为动力,为伴随注汽锅炉产生的烟道气提供能量,使其在喷射泵内与水蒸汽发生混合,并将混合后的物质注入油井.依据工程热力学原理,对水蒸汽喷射泵用于稠油吞吐井注烟道气进行了可行性研究,研究结果对于进一步发展稠油蒸汽吞吐技术和实现稠油开采方式转换提供了新的方向.     

水煤浆替代燃油在锅炉上应用的探讨

水煤浆技术的发展目前已趋于成熟,它作为一种较廉价的液体燃料,是燃料油较为理想的替代品之一。我国石化行业的锅炉多采用燃料油和燃料气做为燃料,如采用水煤浆替代燃料油,其改造工作量小、投资少、经济效益显著,有着广泛的发展前景。     

节约和替代燃料油新技术的应用

中国石化集团公司所属的燕山石油化工公司、胜利石油管理局和镇海炼油化工股份有限公司等企业分别开发和采用新型洁净煤水煤浆、高硫焦循环流化床锅炉和吸收式热泵回收油田采油污水余热和地热以及煤气发生炉制热煤气等新技术 ,用洁净煤、高硫石油焦或采油污水余热和地热替代燃料油或原油 ,减少了石油化工企业的燃料油自用量 ,在减少污染物排放、满足环境保护要求的同时 ,降低了成本、提高了经济效益。     

新型调驱一体化高温烟道气驱用泡沫剂室内评价

利用注汽锅炉废弃的烟道气等高温热流体驱油,既可以降低碳排放又可以提高石油采收率,是一项具有重大潜力的技术。但是烟道气较高的出口温度和复杂的体系组成严重影响了泡沫剂的性能,针对适合烟道气驱用的泡沫剂研究十分有限。为此研发了一种调驱一体化的高温烟道气驱用三元共聚物(PNCAS)泡沫剂,利用高温高压泡沫仪研究了泡沫剂性能,考察了泡沫剂质量分数、温度、压力和气体组分对泡沫性能的影响。利用填砂管驱替实验装置评价封堵性能,测试了泡沫剂溶液的阻力因子,并进行了双管并联驱替和微观可视化实验。结果表明:PNCAS泡沫剂在300 ℃高温老化后具有较高的阻力因子和较低的油水界面张力,能够大幅度降低烟道气和蒸汽的流速,减少气窜,增加蒸汽波及面积,进而提高稠油采收率。研究成果对稠油烟道气辅助热采开发有重大的指导意义。     

热采蒸汽发生器燃油乳化工艺试验

通过在热采蒸汽发生器的燃料油中加入适量的水形成的油—水乳化燃料，可以提高燃烧效率、降低燃料油的消耗；能够有效地控制结焦，降低ＮＯｘ和ＳＯｘ及烟尘对大气的污染。由此得出了合理掺水率与助燃风的控制界限，提出了热采蒸汽发生器燃油乳化工艺的改进与发展方向，促进了稠油热采技术的发展。     

西门子S7-200可编程控制器在气化油点火技术中的应用

以西门子S7—200PLC为核心。利用火检探头。温度、压力等传感器，结合STEP 7 MicmwIN V3．1以及ProTool Pro CS工业组态软件完成了对点火过程的自动控制。实现了西门子S7—200PLC在大型发电厂410吨级蒸汽锅炉“气化油直接点燃煤粉技术”中的应用。提高了锅炉点火系统运行的自动化水平。     

油页岩原位注蒸汽开采油气中试与多模式原位热采技术的适用性分析

油页岩是中国储量巨大的重要战略资源,也是国际公认的重要非常规石油资源。对油页岩进行地下原位干馏是目前实现其大规模工业开发的唯一可行技术方案。太原理工大学于2010年获得油页岩原位注蒸汽开采油气技术（MTI）的发明专利授权。基于MTI技术原理,对大尺寸油页岩试件实施原位注蒸汽开采油气的中试实验,并对多模式油页岩原位干馏技术的适用性进行分析。研究结果表明：①在实施油页岩原位多井水力压裂连通过程中,最高注水压力仅为地应力的41%,裂缝起裂扩展压力低。②蒸汽对流传热方式具备很高的传热效率,有机质热解迅速,蒸汽携带油气快速从生产井产出。同时,通过选择开启或关闭井组钻孔阀门的方式,实时调整蒸汽的流量和流向,灵活控制油页岩目标加热热解区域,实现了蒸汽的科学调配。③在油页岩原位注蒸汽正常运行过程中,蒸汽的注入压力仅约为自重应力的1/4,蒸汽锅炉长期低负载运行。④油页岩原位热解引发的地面沉降量很小,对地质环境危害小。⑤注汽热解区采出的含油率高达95%以上,总体原油采收率达到67.3%,充分证明利用MTI技术原位注蒸汽热解油页岩可达到较高的原油采收率。⑥所得油页岩油中轻质油品的占比达到72.51%;H₂在热解气体中的比例占据绝对优势,体积含量高达68.87%。⑦注蒸汽热解区的顶、底板油页岩层热解不充分,裂隙发育不明显,成为良好的防渗隔热层。⑧MTI技术与其他油页岩原位热采技术相比,其在技术流程和经济性方面具有明显优势,具备广阔的商业开发应用前景。     

燃油(气)注汽锅炉

燃油(气)注汽锅炉是用于稠油油田注蒸汽开发的新型蒸汽发生装备。该装置炉膛采用单回程(或多回程)蛇形管围成的水冷壁形式,吸收辐射热,尾部受热面采用光管和翅片管组合的水平蛇形管形式,吸收对流热;设计了炉外水水换热器,提高尾部受热面给水温度,解决尾部受热面露点腐蚀问题;发明了水平蛇形管受热面挡墙技术,解决了尾部受热面翅片管高温烧损问题,提高了锅炉整体吸热能力;发明了拱形回转烟道,解决了高温烟气回转室保温坍塌问题;研制了喷涂式保温专利技术,降低了锅炉外表温度。为解决较大吨位移动锅炉的运输超高问题,锅炉本体采用嵌入技术,降低锅炉整体的运输尺寸,满足运输要求。产品运行稳定,具有安全可靠、热效率高(与同类产品本体表面温度低20℃左右、与同类产品相比排烟温度低30℃左右)、环保效果好(污水零排放)等特点,满足了稠油油田采油工艺的需要。