付國輝 河南油田技術監(jiān)測中心壓力容器檢驗所

過熱蒸汽注汽管網(wǎng)系統(tǒng)的檢測

付國輝 河南油田技術監(jiān)測中心壓力容器檢驗所

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

注汽管網(wǎng)；過熱蒸汽；壁厚；檢測；計算

1 現(xiàn)有注汽管網(wǎng)管線實測壁厚

熱采注汽管線的熱補償采用自然補償和方形補償器補償，原設計溫度為321℃，現(xiàn)改注過熱蒸汽時，由于蒸汽溫度升高，管道熱伸長量加大，補償器的補償量相應加大，需對現(xiàn)有注汽管網(wǎng)的方形補償器、自然補償?shù)难a償能力和固定支架的推力進行校核。如果滿足要求，則不需對過熱蒸汽溫度或現(xiàn)有注汽管線進行調整；如果不能滿足要求，則需對現(xiàn)有注汽管網(wǎng)的補償器進行改造（改造工程量很大）或降低過熱蒸汽的溫度，以保證注汽管線的安全運行。按《火力發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)定（SDJ6—90）》進行補償驗算；按《火力發(fā)電廠汽水管道應力計算導則》對管線熱補償進行驗算。

2 過熱蒸汽影響的檢測

根據(jù)張琪、萬仁溥的《采油工程方案設計》，套管P—110的耐溫不能超過288℃，S—95套管耐溫不超過246℃，N80套管耐溫不超過204℃，套管接頭耐溫不能超過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，運行壓力一般在9MPa以下，井口注汽壓力一般不超過8MPa，對應飽和溫度295℃。根據(jù)計算采用光油管注汽，套管溫度可達281℃，雖然已經(jīng)超過套管安全溫度，但套損比例并不高，說明該區(qū)塊熱采套管基本可以承受281℃高溫。采用過熱蒸汽熱采后，由于鍋爐出口溫度可達400℃，根據(jù)油井遠近、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281℃的安全溫度，當井口蒸汽溫度超過295℃時需要采取井筒隔熱措施，保護套管和固井水泥環(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℃，試采時采用光油管注汽，注汽后引起管外竄，無法正常開采，后采取了井筒隔熱措施已見到效果。

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型熱采井口設計溫度為400℃，可以滿足過熱蒸汽溫度要求。井口熱補償采用方型補償器（部分球型補償器），經(jīng)核算，補償量滿足要求。

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400℃，密封部位采用金屬機械密封或石墨、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熱蒸汽熱采的要求，但相對老區(qū)飽和濕蒸汽熱采，相應增加伸縮管的伸縮距即可。配套工具在河南下二門、楊樓油田（15MPa、350℃）注汽井上應用已證明可以滿足350℃過熱蒸汽熱采的要求。

3 結語

（1）河南油田某稠油開發(fā)區(qū)塊現(xiàn)有注汽管網(wǎng)管線實測壁厚及校核計算結果表明：注汽溫度提高后，現(xiàn)有注汽管線可以滿足使用要求，但個別管線的可用腐蝕余量較小，需定期檢測管線的腐蝕情況，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)方形補償器補償能力檢測及核算表明，補償器的補償能力、固定支架推力均可滿足要求?，F(xiàn)有熱采井口裝置的設計參數(shù)：設計壓力為12MPa、設計溫度≤425℃，當井樓油田熱采注汽方式由濕飽和蒸汽改變?yōu)?.8MPa、380±20℃過熱蒸汽時，該稠油開發(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