海上平臺熱采放噴氣擴散數值模擬研究

劉人瑋，楊天宇，萬宇飛，蔣曙鴻，黃 喆

（1.中海油研究總院，北京100028；2.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300459）

目前，國內海上油田尚未開展大規模稠油熱采開發，僅在渤海南堡35‐2和旅大27‐2油田進行過先導試驗，相關經驗尚處于探索階段[1]。正在開發的旅大21‐2油田稠油蒸汽吞吐熱采項目是我國海上第一個稠油規模開采的項目。稠油蒸汽吞吐熱采包括注熱、燜井、放噴、生產等幾個階段[2]，對注入氣放噴的規律及其對平臺的影響，未見相關研究及報道[3]。

熱采放噴氣是油田伴生氣、注熱高溫蒸汽和氮氣的混合氣，其組分及氣量不易準確預測[4]，和注氣量、油田伴生氣量、注氣周期頻率都有關系[5]，工作人員往往通過分析類似油田的生產數據總結出一般規律[6]，進而定量分析放空氣體的影響。另外，海上平臺設備空間緊湊，若布置不合理，很容易造成放噴氣體聚集，威脅著平臺生產操作和人員生命安全[7‐8]。API RP 500 明確規定：冷放空氣體的 20%低爆炸極限濃度等值線距離平臺至少3 m距離[9]。因此，有必要開展海上平臺熱采放噴氣冷放空擴散分析研究，為安全設計提供依據。

1 工程概況

旅大21‐2油田位于渤海遼東灣海域，西塊館陶組為特稠油（地層原油黏度2 908 mPa?s），動用儲量930萬m2。新建兩座井口平臺WHPA（常規注水開發的井口平臺）和WHPB（帶有10口熱采井的熱采井口平臺），兩座平臺以棧橋相連。熱采方式為蒸汽吞吐，注熱期間井筒環空注入氮氣隔熱，為了控制管柱腐蝕速率，氮氣純度要求99.9%以上，熱采注熱參數見表1。……