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【摘 要】 近年来，常规稀油资源越来越少，因此，稠油资源表现出了较大的开发潜力，蒸汽吞吐法也称之为循环注蒸汽法与油井激励法，就现阶段来看，蒸汽吞吐是世界上稠油开采的主要形式，其开采过程包括注汽、焖井与回采几个阶段，要想有效提升稠油油藏的注汽效果，就需要与油藏具体开采条件进行有机结合来优化蒸汽吞吐注汽参数。本文主要分析提高稠油油藏注汽效率的方法。
【关键词】 稠油;注气效应;效率分析;提高措施
在世界经济水平的发展之下，石油的重要地位也凸显出来，近年来，常规稀油资源越来越少，因此，稠油资源也表现出较大的开发潜力，有关资料显示，世界上常规原油地质储量为4200×108吨，稠油储量高达15500×108吨，稠油储量远高于常规原油储量，可以看出，稠油资源作为一项极有潜力的开发资源，会在世界经济发展中起到重大的推动作用，下面就从蒸汽吞吐的角度分析提高稠油油藏注汽效率的方式。
一、蒸汽吞吐增产原理分析
蒸汽吞吐法也称之为循环住蒸汽法与油井激励法，该种方法即周期性将高温高压饱和蒸汽注入到油层中，将井焖井数天，带油层中原油加热将粘之后再进行开井回采的一种方法，就现阶段来看，蒸汽吞吐是世界上稠油開采的主要形式，其开采过程包括注汽、焖井与回采几个阶段，其增长原理如下：
1.加热降粘作用。稠油油藏吞吐的主要原理就是加热降粘原理，蒸汽的吞吐会将高温高压蒸汽注入到稠油的油层之中，这样即可带走大量热量，原油温度升高后，粘度就会降低，在蒸汽的增加之下，加热范围也越来越大，原油流动阻力也不断降低，这样原油即可被大量开采出油层。
2.油相渗透的改善作用。高温蒸汽在注入油层中，油层油水渗透率会发生一定的变化，沥青与砂砾表面油膜遭到破坏，油层也从原来的亲油与强亲油转化为亲水与强亲水，水相渗透率也会大量降低，渗透率增加，原油可流动性也越来越大。
3.岩石与流体热膨胀作用。在高压蒸汽注入油层后，油藏岩石会出现膨胀，空隙体系也越来越小，与此同时，原油也会出现膨胀，尤其是油藏压力偏高的油层，这种膨胀作用更加的明显。
4.余热作用。在油井回采的过程中，大量的热量会丧失，但是在油层与顶地层中会有一些热量积聚，在高压蒸汽的影响之下，粘度会逐渐降低，因此，可以适当增加流动原油时间。
5.解堵作用。高温蒸汽会对油层中的岩石产生冲刷作用，从而解除由于微小同体、沥青沉淀物与石蜡沉淀物导致的堵塞，在开井回采时，蒸汽、油与凝结水会流入堵塞物中，这就能够实现改善渗流条件的作用。
二、锅炉热效率
锅炉的热平衡是研究热量燃烧放出的热量在锅炉中的利用情况，有多少热量被有效利用，有多少热量变成了热损失及热损失产生的原因。注汽锅炉产生的高温高压蒸汽所需的热量来源于热量燃烧放出的热量，但是由于种种原因，炉膛中的燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能全部用来产生蒸汽，其中必有一部分热量损失掉。锅炉热平衡是以1Kg固体或液体燃料（1Nm3气体热量）为单位进行讨论的。1Kg燃料燃烧放出的热量、锅炉有效利用的热量和损失热量之间的关系式，即热平衡方程。锅炉热效率就是蒸汽吸收的热量占燃料燃烧放出热量的百分数。
1、锅炉各种热损失分析
1.1排烟热损失。排烟热损失是注汽锅炉的主要热损失。影响排烟热损失主要因素是排烟温度的高低和过剩空气系数的大小。锅炉排烟带有大量的热量，排烟温度越高，排烟体积越大，所带走的热量越多。由于锅炉使用时间的增加，加上清灰手段不完善，对流段翅片管腐蚀严重，翅片脱落、堵塞，导致翅片管的换热效率急剧下降。不仅如此，由于翅片管堵塞，烟道流通体积下降，增加量气体化学不完全燃烧损失。燃料燃烧所需的氧气都来自空气，单位数量的1Kg（1Nm3）完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。空气中的氧与燃料中的可燃成分完全反应，烟气中没有自由氧存在。注汽锅炉实际运行中，由于燃烧器的原因，燃料与空气的混合程度不可能达到理想的程度。为了保证燃料完全燃烧，实际供给燃料燃烧的空气量Vk要比理论空气量Vo多些。实际供给燃料空气量与理论供给燃料空气量之比称为过剩空气系数。过剩空气系数一般为1.1-1.5之间，取决于燃料的种类、燃烧方式燃烧设备及运行条件。
1.2化学不完全燃烧热损失。燃料燃烧时，燃料的可燃气体在炉膛燃烧，如果部分可燃气体没有燃尽就随烟气排走，这就造成了燃料的化学不完全燃烧损失。在送风量不足，燃料与空气没有充分混合，燃料在炉膛停留时间太短都是造成燃料化学不完全燃烧热损失的原因。注汽锅炉由于油温低、雾化参数不合理、瓦口旋风片结礁是造成燃料化学不完全燃烧热损失的原因。注汽锅炉化学不完全燃烧热损失值一般在0.5%。
1.3炉体散热损失。注汽锅炉运行过程中，对流段、辐射段、过渡段都处于室外，由于炉体表面温度一般在60-80℃，比环境温度要高很多，因此要向环境散热。散热过程对流和辐射传热同时存在。散热损失大小与炉体表面积、温度，风速、环境温度有关。
引入辐射换热表面传热系数，的定义及计算方法。实际工程技术问题中对流与辐射常常同时存在。这种对流与辐射同时存在的换热过程称为复合换热。对于复合换热，工程上为计算方便，常常采用把辐射换热量折合成对流换热量的处理方法。
2、复合传热表面传热系数
为对流换热系数，与保温层外径、风速有关。排烟热损失是影响注汽锅炉热效率的主要因素，其次是炉体散热损失，气体不完全燃烧损失。
3、提高锅炉的途径
3.1设计制造方面。锅炉的换热面积要达到设计要求。优化对流段、辐射段结构。对流段要选用高效、耐腐蚀翅片管。因为排烟热损失占总热损失的85.3%。降低排烟温度是提高热效率的关键。对流段的换热效果和排烟温度密切相关。对流段要设有高效清灰装置。由一台空气压缩机、一个储气罐单独供气。通过手动阀、电磁阀切换蒸汽空气吹灰。使对流段翅片管始终处于高换热效率，以降低排烟温度。 3.2保温
1）选用高效保温材料。选用导热系数低、耐高温的保温材料对锅炉对流段、辐射段、过渡段进行保温。纤维毯平铺折叠采用多层错缝施工，避免直通缝的出现，也克服了纤维毯因收缩造成的直通缝，因此结构整体性好，散热损失小。
2）选用铝薄板密封。采用铝薄板密封能够起到阻气的作用。纤维属于多孔的保温材料，当炉内处于正压时，内衬的传热方式除了传导传热外，强制对流也成为主要传热方式。铝薄板的采用能够避免产生强制对流，因此能取得更好的保温效果。
三、注蒸汽参数优化方式
1、周期注汽量的优化方式。周期注汽量即吞吐周期中从井口或者锅炉向油层中注入的蒸汽量，周期注汽量主要由原油粘度、流体物性、油层物性、油层厚度几个因素决定，周期注汽量对于油藏吞吐效果有较大的影响。
在周期注汽量的增加之下，周期产油量幅度会越来越小，加热带面积增加速度也在一定程度上减慢，如果周期注入量过高，那么井底压力就会继续增加，这就会对井底蒸汽干度产生不良影响。如果周期注汽量较低，那么产油量峰值也会降低，周期累积产值会越来越低，因此，为了保障注汽效率，周期注入量应该选择适宜的值。
在优化稠油热采注汽方案的过程中，周期注汽量多用油汽比与累积周期产油量进行评价，周期产油量与油汽比是一种反比关系，难以得到最优解，因此，对于周期注汽量的优化多利用经济产油量进行评价。
2、注汽速度的优化方式。由于蒸汽吞吐汽注时间较短，因此，注汽速度对于吞吐效果的影响并不大，通过分析可以得出，注汽速度对注汽效果有着几个影响：
第一，提高注汽速度可以在一定程度上降低井筒的热损失率，继而有效提升井底蒸汽干度，提升注汽的效果，同时，也能够减少停工与注汽时间，从而达到优化注汽效果的作用。
第二，如果注汽速度较高，就可能会致使非目的性压裂现象的产生，并降低蒸汽的吞吐效果。考虑到这一因素，为了保障注汽效率，就需要调整好注汽速度，不能过低，也不能过高。
四、结语
总之，稠油资源有着较大的开发潜力，为了提高稠油油藏的注汽效率，必须要控制好注汽速度与周期注汽量，優化其他的参数，这样才能够保障注汽效果。
参考文献：
[1]李睿.改善加密区水平井蒸汽吞吐效果对策研究[J].内蒙古石油化工.2009（13）：133-135.
[2]刘贵满，李明.欢西油田薄层稠油水平井注汽参数优化研究[J].特种油气藏.2009，16（03）：71-73.
【关键词】 稠油;注气效应;效率分析;提高措施
在世界经济水平的发展之下，石油的重要地位也凸显出来，近年来，常规稀油资源越来越少，因此，稠油资源也表现出较大的开发潜力，有关资料显示，世界上常规原油地质储量为4200×108吨，稠油储量高达15500×108吨，稠油储量远高于常规原油储量，可以看出，稠油资源作为一项极有潜力的开发资源，会在世界经济发展中起到重大的推动作用，下面就从蒸汽吞吐的角度分析提高稠油油藏注汽效率的方式。
一、蒸汽吞吐增产原理分析
蒸汽吞吐法也称之为循环住蒸汽法与油井激励法，该种方法即周期性将高温高压饱和蒸汽注入到油层中，将井焖井数天，带油层中原油加热将粘之后再进行开井回采的一种方法，就现阶段来看，蒸汽吞吐是世界上稠油開采的主要形式，其开采过程包括注汽、焖井与回采几个阶段，其增长原理如下：
1.加热降粘作用。稠油油藏吞吐的主要原理就是加热降粘原理，蒸汽的吞吐会将高温高压蒸汽注入到稠油的油层之中，这样即可带走大量热量，原油温度升高后，粘度就会降低，在蒸汽的增加之下，加热范围也越来越大，原油流动阻力也不断降低，这样原油即可被大量开采出油层。
2.油相渗透的改善作用。高温蒸汽在注入油层中，油层油水渗透率会发生一定的变化，沥青与砂砾表面油膜遭到破坏，油层也从原来的亲油与强亲油转化为亲水与强亲水，水相渗透率也会大量降低，渗透率增加，原油可流动性也越来越大。
3.岩石与流体热膨胀作用。在高压蒸汽注入油层后，油藏岩石会出现膨胀，空隙体系也越来越小，与此同时，原油也会出现膨胀，尤其是油藏压力偏高的油层，这种膨胀作用更加的明显。
4.余热作用。在油井回采的过程中，大量的热量会丧失，但是在油层与顶地层中会有一些热量积聚，在高压蒸汽的影响之下，粘度会逐渐降低，因此，可以适当增加流动原油时间。
5.解堵作用。高温蒸汽会对油层中的岩石产生冲刷作用，从而解除由于微小同体、沥青沉淀物与石蜡沉淀物导致的堵塞，在开井回采时，蒸汽、油与凝结水会流入堵塞物中，这就能够实现改善渗流条件的作用。
二、锅炉热效率
锅炉的热平衡是研究热量燃烧放出的热量在锅炉中的利用情况，有多少热量被有效利用，有多少热量变成了热损失及热损失产生的原因。注汽锅炉产生的高温高压蒸汽所需的热量来源于热量燃烧放出的热量，但是由于种种原因，炉膛中的燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能全部用来产生蒸汽，其中必有一部分热量损失掉。锅炉热平衡是以1Kg固体或液体燃料（1Nm3气体热量）为单位进行讨论的。1Kg燃料燃烧放出的热量、锅炉有效利用的热量和损失热量之间的关系式，即热平衡方程。锅炉热效率就是蒸汽吸收的热量占燃料燃烧放出热量的百分数。
1、锅炉各种热损失分析
1.1排烟热损失。排烟热损失是注汽锅炉的主要热损失。影响排烟热损失主要因素是排烟温度的高低和过剩空气系数的大小。锅炉排烟带有大量的热量，排烟温度越高，排烟体积越大，所带走的热量越多。由于锅炉使用时间的增加，加上清灰手段不完善，对流段翅片管腐蚀严重，翅片脱落、堵塞，导致翅片管的换热效率急剧下降。不仅如此，由于翅片管堵塞，烟道流通体积下降，增加量气体化学不完全燃烧损失。燃料燃烧所需的氧气都来自空气，单位数量的1Kg（1Nm3）完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。空气中的氧与燃料中的可燃成分完全反应，烟气中没有自由氧存在。注汽锅炉实际运行中，由于燃烧器的原因，燃料与空气的混合程度不可能达到理想的程度。为了保证燃料完全燃烧，实际供给燃料燃烧的空气量Vk要比理论空气量Vo多些。实际供给燃料空气量与理论供给燃料空气量之比称为过剩空气系数。过剩空气系数一般为1.1-1.5之间，取决于燃料的种类、燃烧方式燃烧设备及运行条件。
1.2化学不完全燃烧热损失。燃料燃烧时，燃料的可燃气体在炉膛燃烧，如果部分可燃气体没有燃尽就随烟气排走，这就造成了燃料的化学不完全燃烧损失。在送风量不足，燃料与空气没有充分混合，燃料在炉膛停留时间太短都是造成燃料化学不完全燃烧热损失的原因。注汽锅炉由于油温低、雾化参数不合理、瓦口旋风片结礁是造成燃料化学不完全燃烧热损失的原因。注汽锅炉化学不完全燃烧热损失值一般在0.5%。
1.3炉体散热损失。注汽锅炉运行过程中，对流段、辐射段、过渡段都处于室外，由于炉体表面温度一般在60-80℃，比环境温度要高很多，因此要向环境散热。散热过程对流和辐射传热同时存在。散热损失大小与炉体表面积、温度，风速、环境温度有关。
引入辐射换热表面传热系数，的定义及计算方法。实际工程技术问题中对流与辐射常常同时存在。这种对流与辐射同时存在的换热过程称为复合换热。对于复合换热，工程上为计算方便，常常采用把辐射换热量折合成对流换热量的处理方法。
2、复合传热表面传热系数
为对流换热系数，与保温层外径、风速有关。排烟热损失是影响注汽锅炉热效率的主要因素，其次是炉体散热损失，气体不完全燃烧损失。
3、提高锅炉的途径
3.1设计制造方面。锅炉的换热面积要达到设计要求。优化对流段、辐射段结构。对流段要选用高效、耐腐蚀翅片管。因为排烟热损失占总热损失的85.3%。降低排烟温度是提高热效率的关键。对流段的换热效果和排烟温度密切相关。对流段要设有高效清灰装置。由一台空气压缩机、一个储气罐单独供气。通过手动阀、电磁阀切换蒸汽空气吹灰。使对流段翅片管始终处于高换热效率，以降低排烟温度。 3.2保温
1）选用高效保温材料。选用导热系数低、耐高温的保温材料对锅炉对流段、辐射段、过渡段进行保温。纤维毯平铺折叠采用多层错缝施工，避免直通缝的出现，也克服了纤维毯因收缩造成的直通缝，因此结构整体性好，散热损失小。
2）选用铝薄板密封。采用铝薄板密封能够起到阻气的作用。纤维属于多孔的保温材料，当炉内处于正压时，内衬的传热方式除了传导传热外，强制对流也成为主要传热方式。铝薄板的采用能够避免产生强制对流，因此能取得更好的保温效果。
三、注蒸汽参数优化方式
1、周期注汽量的优化方式。周期注汽量即吞吐周期中从井口或者锅炉向油层中注入的蒸汽量，周期注汽量主要由原油粘度、流体物性、油层物性、油层厚度几个因素决定，周期注汽量对于油藏吞吐效果有较大的影响。
在周期注汽量的增加之下，周期产油量幅度会越来越小，加热带面积增加速度也在一定程度上减慢，如果周期注入量过高，那么井底压力就会继续增加，这就会对井底蒸汽干度产生不良影响。如果周期注汽量较低，那么产油量峰值也会降低，周期累积产值会越来越低，因此，为了保障注汽效率，周期注入量应该选择适宜的值。
在优化稠油热采注汽方案的过程中，周期注汽量多用油汽比与累积周期产油量进行评价，周期产油量与油汽比是一种反比关系，难以得到最优解，因此，对于周期注汽量的优化多利用经济产油量进行评价。
2、注汽速度的优化方式。由于蒸汽吞吐汽注时间较短，因此，注汽速度对于吞吐效果的影响并不大，通过分析可以得出，注汽速度对注汽效果有着几个影响：
第一，提高注汽速度可以在一定程度上降低井筒的热损失率，继而有效提升井底蒸汽干度，提升注汽的效果，同时，也能够减少停工与注汽时间，从而达到优化注汽效果的作用。
第二，如果注汽速度较高，就可能会致使非目的性压裂现象的产生，并降低蒸汽的吞吐效果。考虑到这一因素，为了保障注汽效率，就需要调整好注汽速度，不能过低，也不能过高。
四、结语
总之，稠油资源有着较大的开发潜力，为了提高稠油油藏的注汽效率，必须要控制好注汽速度与周期注汽量，優化其他的参数，这样才能够保障注汽效果。
参考文献：
[1]李睿.改善加密区水平井蒸汽吞吐效果对策研究[J].内蒙古石油化工.2009（13）：133-135.
[2]刘贵满，李明.欢西油田薄层稠油水平井注汽参数优化研究[J].特种油气藏.2009，16（03）：71-73.