浅议注汽锅炉工艺技术

王崇刚

摘要：本文以A油田为例，对不同注汽方式所采用的注汽锅炉工艺技术进行分析，包括直流湿蒸汽锅炉工艺、汽水分离技术以及过热蒸汽技术等，可为其它油田提供借鉴经验。

主题词：注汽方式 注汽锅炉 工艺技术

1.前言

对于稠油油藏，原油粘度高，流动性差，地层压力下难以驱替至井底开采出来，需要利用高温蒸汽进行热量交换，降低原油粘度，开发方式主要表现为蒸汽吞吐、蒸汽驱以及SAGD（蒸汽辅助重力泄油），不同开发方式采用的注汽锅炉工艺技术不同，所产生蒸汽温度及干度存在差异，本文以A油田为例，重点对稠油油藏注汽锅炉工艺技术进行简单分析。

2.注汽锅炉工艺技术

2.1注汽锅炉用水处理工艺技术

A油田注汽锅炉用水主要为油田采出水，通过“除油+气浮+过滤+软化”工艺流程，对污水净化，达到QS/Y 1275 油田污水回用湿蒸汽发生器水质指标。对于二氧化硅含量高污水，需要采用除硅处理，要求二氧化硅含量≤300mg/L。

2.2蒸汽吞吐模式

污水处理站来的软化污水输送至直流湿蒸汽锅炉内，利用外输的燃料油气加热，经过蒸汽发生器后产生的17.2MPa、354℃、干度为75%的湿饱和蒸汽，经管线输送至注汽吞吐井井口，沿程干度损失5～10%/km，一般井口蒸汽干度70%以上。2020年A油田蒸汽吞吐5800井次，总注汽量1288万吨。

2.3蒸汽驱模式

蒸汽驱注汽锅炉工艺比蒸汽吞吐增加了地面“T型等干度分配器和分层注汽工艺，可实现多口井同时注汽驱油，注汽井可以单层注汽或分层注汽，分层注汽管柱主要有分层汽驱配汽阀、层间封隔器和层间伸缩器等组成。A油田目前有蒸汽驱井组150个，总注汽量685万吨。

2.4 SAGD模式

（1）高干度蒸汽

在常规湿蒸汽锅炉基础上增加汽水分离器，将注汽站出口蒸汽干度由75%提升至99%以上，形成高干度蒸汽，满足SAGD中深层注汽需求， 配套技术主要有高温高压湿蒸汽汽水分离工艺技术、高温分离水热能综合利用工艺技术和注汽锅炉效率提升技术。

①高温高压湿蒸汽汽水分离工艺技术

汽水分离技术主要通过球形汽水分离装置将常规注汽锅炉产生的干度为75%的湿饱和蒸汽，通过重力作用、离心作用、折流作用进行三级高效分离，提升为干度≥95%的高干度蒸汽，通过管线输送至注汽井口，用于SAGD中深层注汽。

②高温分离水热能综合利用工艺技术

对于汽水分离出来的水（分离水），具有高温高压特征，将分离水输送至耐高温高压的水-水热换器，将一部分高温分离水替代减压蒸汽作为注汽站采暖热源，另一部分高温分离水输送至锅炉给水加热，综合利用热能，节约燃料成本。

③注汽锅炉效率提升技术

一般燃气注汽锅炉热效率84%～86%，可通过更换注汽锅炉过渡段、加大对流段受热面积、增加蒸发段，将注汽锅炉热效率提升至92%。目前A油田完成55台热效率80%以上注汽锅炉改造，平均单台热效率提高1.4%。

（2）过热蒸汽

过热蒸汽是指蒸汽温度超过蒸发温度，主要应用于SAGD超深层储层注汽，产生过热蒸汽锅炉工艺技术主要有4个，即“直流过热注汽锅炉+汽水分离器+汽水掺混器”、“直流过热注汽锅炉+汽水分离器+MED”、“汽包炉+MVC”和 “直流锅炉+汽水分离器+ 再热锅炉”。

①直流过热注汽锅炉+汽水分离器+汽水掺混器

在常规湿蒸汽锅炉基础上增加汽水分离器、蒸汽过热器、汽水掺混器等，将常规注汽锅炉升级为过热注汽锅炉，蒸汽过热度5～10℃。

②直流过热注汽锅炉+汽水分离器+MED

在常规湿蒸汽锅炉上加装换热器及过热器，通过汽水分离器及MED装置等，在产生过热蒸汽的同时实现了高温分离水回用注汽锅，能形成蒸汽过热度30～50℃。MED又称闪蒸多效蒸馏，它可将汽水分离器的分离水与蒸汽经过2次及以上的换热，形成的蒸馏水作为注汽锅炉的进水。

③汽包炉+MVC

MVC水处理技术是指利用蒸汽压缩机对蒸汽压缩升温后，与污水进行热交换，形成蒸馏水回用注汽锅炉。油田采出水经过MVC处理后，形成脱盐蒸馏水，经汽包锅炉加热后形成30～50℃过热蒸汽。

④直流锅炉+汽水分离器+ 再热锅炉

将常规湿蒸汽锅炉产生的湿蒸汽（15.8MPa、346℃、干度≥75%），经过汽水分离器后的高干度蒸汽（15.6MPa、345℃、干度≥95%），进入再热式过热注汽锅炉过热，生产过热蒸汽，压力14.1MPa，温度390℃，过热度53 ℃。

3.结论

本文对稠油油藏不同注汽方式所采用的注汽锅炉工艺技术进行分析，注汽方式包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD中深层注汽、SAGD超深層注汽，对应的注汽注汽锅炉工艺技术分别为直流湿蒸汽锅炉、直流湿蒸汽锅炉+T型等干度分配器、常规湿蒸汽锅炉+汽水分离器以及过热蒸汽技术工艺，产生过热蒸汽锅炉工艺技术有“直流过热注汽锅炉+汽水分离器+汽水掺混器”、“直流过热注汽锅炉+汽水分离器+MED”、“汽包炉+MVC”和 “直流锅炉+汽水分离器+ 再热锅炉”等4个，本文所分析的注汽锅炉技术可为其它油田提供借鉴经验。

参考文献：

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