經過半年多的方案論證和設備安裝調試,國內第一口35兆帕超臨界蒸汽吞吐井于7月22日在吐哈油田英4平1井開始注汽作業。
熱采是稠油開采的最好方法。目前國內使用的鍋爐壓力小于21兆帕,相關工藝技術配套成熟。21兆帕蒸汽鍋爐亞臨界蒸汽吞吐在魯克沁東區試驗并不理想,主要是因為這一區塊油井屬于超深超稠油井,鍋爐壓力受限,蒸汽注入量少,增產效果有限。
為解決這個區塊超深超稠油井常規蒸汽吞吐無法有效增產難題,經充分論證,吐哈油田決定在英4平1井進行35兆帕超臨界蒸汽吞吐試驗。
由于超臨界壓力注汽后近井地帶油層壓力高,而溫度分布又與注飽和蒸汽相同,儲層更容易被加熱,利于提高油井生產壓差,達到提高產量的目的。超臨界蒸汽目前主要運用于核能發電領域,有關物理性質研究的詳細文獻資料公開程度有限,而目前成熟的蒸汽吞吐軟件無法計算超臨界蒸汽吞吐的井筒熱損失及壓降變化規律,其他相關配套工藝技術沒有成熟先例。吐哈技術人員認真研究超臨界蒸汽的物理性能和蒸汽在井筒中的熱損失及壓降規律,借鑒遼河常規蒸汽吞吐經驗,最終完成英4平1井超臨界蒸汽吞吐單井方案設計,并通過審查。
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超臨界蒸汽,是指當水的溫度和壓強升高到臨界點(溫度為374.3攝氏度、壓力22.05兆帕)以上時,因高溫膨脹的水密度和因高壓而被壓縮的水蒸氣密度正好相同時,水就處于一種既不同于氣態,也不同于液態和固態的新的流體態──超臨界態。這種狀態的水即稱為超臨界水(也稱為超臨界蒸汽)。此時,水的液體和氣體沒有區別,完全交融在一起,成為一種新的呈現高壓高溫狀態的液體。
臨界流體的物性兼具液體與氣體性質,其密度比一般氣體要大很多,黏度比液體小,但擴散速度比液體快,所以有較好的流動性和傳遞性能。