孔板流量计用于蒸汽测量

锥形孔板流量计在稠油单井注汽中的应用,解决了常规流量计同时难以计量蒸汽流量和干度的问题,安装简单,操作方便.该流量计能实时测量单井注汽量和干度变化,能够适应不同范围干度和蒸汽的测量,给稠油开采地质动态分析提供了准确可靠的计量数据.根据蒸汽量的量程及最大差压,为保证蒸汽流量和干度的测量准确度,建议最小流量工作在最大量程的3%以上.2010年百重七油田进行蒸汽驱试验,采收率提高了6%.     

联合式湿蒸汽流量干度测量技术在稠油开采中的应用

湿蒸汽流量和干度的测量是油田稠油注汽热采中的重要课题.应用蒸汽两相流理论,进行数学模型的选择、在线修正方法研究、管路沿程热损失、压力损失计算,完成对23 t/h注汽锅炉湿蒸汽流量、干度测量技术方案研究,研制出联合式湿蒸汽流量、干度测量装置.研究表明,联合式湿蒸汽流量度干度测量技术可以应用于所有油田湿蒸汽计量系统.     

稠油热采高压注汽两相流的计量

湿蒸汽是一种两相流体,给计量带来很大困难。湿蒸汽的载热率与质量流量和干度有关。只有同时精确测得这两个值才能得到准确的载热率。常见的测量方法有双节流元件法、节流元件与密度计结合法、孔板噪声法、相关参数法等。这些方法在现场实际应用中不是精度难以保证,就是设备复杂造价太高,难以推广。双节流元件法中有一种用孔板与临界流流量计相组合的测量方法,不仅设备简单且计量精度高,但有一个致命的缺点就是压力损失太大,仅适用于井压较低的场合,对于井压高达１５ＭＰａ的井就无法使用。西安交通大学开发的智能湿蒸汽流量计可成功地应用于高压井的测量。设计合理的Ｙ型分配器可在高压下实现干度的均衡分配,综合锅炉出口的计量参数得到一个封闭的方程组,从而得到干度及注入水量,同时可以进一步提高注入热量的计量精度。利用本仪表可以计量注汽的载热量,同时与锅炉出口计量参数相结合可求得注汽干度及注入的汽量和水量。文章给出了湿蒸汽两相流的单参数计量原理和利用单参数计量进行干度和流量的综合计算及修正方法,最后给出了现场测评结果。     

油田蒸汽流量计应用评价与稠油注汽系统的工艺改造

河南油田正在开展稠油注蒸汽热采工艺中的湿蒸汽两相流的计量技术研究.该项目技术指标为:湿蒸汽两相流计量误差及干度分配误差均≤15%.根据实际注汽参数对该油田蒸汽流量计的现场应用进行了评价,并就该油田稠油蒸汽计量技术的改造提出了方案.     

稠油注汽管网蒸汽流量干度调控装置研究

为解决稠油注汽开采输汽主干线与分支管线连接处因相分离现象而造成的注汽井蒸汽流量和干度分配不均的问题,研制了蒸汽流量干度调控装置。装置主要由储液管、旁通管线、孔板、支管线和阀门等组成。室内试验表明,只要蒸汽通过孔板处产生的压差与旁通管线及调节阀上液体产生的摩阻压降保持平衡,对分支管蒸汽干度的控制基本上不受其蒸汽流速变化的影响;当装置入口蒸汽干度由20％～70％变化时,若流速及其它条件保持不变,则分支管蒸汽干度基本恒定。     

稠油热采注汽分配计量调节一体化装置研究

针对稠油井注汽热采过程中 ,一台锅炉同时注多口井时进入每口井的蒸汽流量和蒸汽干度不均的问题 ,设计了稠油热采注汽分配、计量、调节一体化装置。这种装置的分配器突破了传统的分支管的阻力平衡和空间的几何对称性结构 ,采用“分流分相式两相流体流量计”中的分流原理 ,对传流结构进行了改进 ;与之配套的新型两相流量计采用脉动噪音测量法 ,其测量元件仅为一块锐缘孔板 ;调节阀的阀心采用螺旋线型节流孔 ,具有易调节和调节稳定的特点 ;采用活动式橇装结构 ,安装和操作方便。装置有效地解决了吸汽困难井生产周期短产量低 ,吸汽好的井因吸汽量太多而损失热量的问题 ,节约了作业费用 ,提高了注汽井的热采效果。     

旋流型汽水两相流量计

旋流型汽水两相流量计是胜利油田采油工艺研究院新开发的一种新型两相流量计,它主要针对一台锅炉注多井的情况下,对蒸汽流量、干度、压力进行实时监测。该流量计经过不断地改进和完善,完全能够胜任胜利油田各采油厂地面注汽井的监测任务,不但能解决亚临界参数范围内蒸汽流量、干度测试的难题,而且还可以对普通注汽井和汽驱井的蒸汽流量、干度进行监测。     

注汽系统及其热能的综合利用

针对目前我国注汽干度普遍较低的情况，在注汽锅炉出口加装汽液分离器，把湿蒸汽中的饱和水尽可能多地从饱和蒸汽中分离出来，从而产生干度值较高的饱和蒸汽，同时，研究了汽液分离器分离出的饱和水的热能综合利用技术。经现场应用，证明工艺流程设计合理，自动化水平适中，为提高稠油采收率开辟了新途径。     

油嘴-压差法在计量蒸汽流量中的应用

根据孔板计量的原理和基本方程，针对蒸汽－水两相的可转化特性，引入了校正系数K，通过单炉对单井方式注汽试验求取了K值，进而用油嘴－压差公式求出了不同油嘴、温度、压力和压差下的蒸汽流量。现场应用误差小于10％，基本满足了实际生产的需要。     

辽河稠油热采再添新利器——高干度注汽新工艺

正6月26日,记者从钻采工艺研究院了解到,该院自主研发的注汽锅炉高干度注汽工艺配套装置,日前在现场试验成功且效果良好。同样将注汽锅炉出口蒸汽温度提升到95%以上,但却更节能环保。这项技术利用熔盐与高温湿饱和蒸汽换热提高蒸汽干度,使注汽锅炉出口蒸汽干度大幅度提高,达到了各项技术指标要求。更为重要的是,与同类提高蒸汽干度技术相比,该技术使每台锅炉每天可以节约燃料油1.76 t,并减少大量高含盐水的污水处理工作。     

联合式湿蒸汽流量测量技术研究

国内外对于汽水两相流流量计量技术进行了大量试验研究,油田注汽锅炉的湿蒸汽流量计量隶属于这一范畴,发达国家投入大量的人力和物力资源,研制了一系列的复杂测量装置,具有代表性的有γ射线密度计-涡轮流量计-文丘利管组合装置和γ射线密度计-网状靶组合装置等测量装置.但是这些方法过于复杂,且运行成本过高,实际应用并不理想.针对以上问题完成了锅炉湿蒸汽流量干度测量技术研究,进行了管路沿程热损失、压力损失计算,并通过现场试验验证,可使注汽质量流量和干度测量误差达到5.0%以下.     

分层遗传算法在注汽锅炉控制系统中的应用

鉴于蒸汽干度在油田注汽锅炉控制系统中的重要性，文章根据目前注汽锅炉控制技术落后，故障率高、维修困难这一现状，在孔板计量法的基础上，经过大量的实验，运用分层遗传算法对蒸汽干度模型进行辨识的研究，详细介绍了分层遗传算法的特点，阐述了HGA建立蒸汽干度的具体步骤的方法，给出辩识结果中最大适应曲线和误差曲线图，提出了在此基础上开发的智能控制系统，能够实时地、精确地进行注汽锅炉的蒸汽干度控制，优化了蒸汽干度模型的结构和参数，极大地提高了注汽锅炉干度的控制精度。     

新型油田热采蒸汽流量干度计量仪

由于稠油的黏度大、流动性差、凝固点高等因素决定了稠油难以像稀油那样直接采出,因此在实际生产过程中,90%以上依靠蒸汽吞吐或蒸汽驱动进行稠油开采。但注入蒸汽的计量问题一直困扰着稠油生产,依靠人工经验计算的蒸汽注入量精度不高,因此在实际生产过程中造成蒸汽利用率低、浪费大等问题。新型油田热采蒸汽流量干度计量仪,采用分流分相式两相流体流量测量方法:从注汽管道提取一定比例的蒸汽,然后经过分离,分离出的蒸汽经过气体流量计进行计量,同时分离出的液体经过液体流量计,最终经过分离方程进行运算,计算出主管道蒸汽流量、干度、温度等一系列油田所需数据。此套计量仪所有计量参数精度可以达到5%以内。     

汽液两相流计量比对装置的实验研究

阐述了一种对汽液两相流计量仪表性能检测的对比装置及方法,通过实验数据分析,对比装置的相对偏差小于5%,可对湿蒸汽质量、干度测量装置进行实流检定。该装置从油田需求出发,能够对油田注汽所使用的压力、流量、干度范围有效覆盖,为油田注入蒸汽的计量仪表进行实流性能检定。     

孔板—均速管组合法测量汽—水两相流双参数

利用孔板与均速管组合在线测量汽—水两相流双参数，解决了稠油热采中同时测量蒸汽流量与干度的难题。其工作程序用Mcs-51单片机汇编语言编制而成，主程序由初始化、数据采集处理，热物理参数生成、汽—水两相流量、干度、质量流量、热量计算以及累计运算等模块组成。通过在现场进行标定；干度用化验CI^-法进行标定，流量用锅炉入口的涡轮流量计标定。经胜利和新疆两油田进行的大量试验可知，该仪表测量水蒸汽流量和干度其均方差皆小于7%，满足了工业应用要求。     

湿蒸汽发生器运行参数对油井注汽效果的影响

经过稠油热采的大量经验表明,提高湿蒸汽发生器运行参数的偏差,将直接影响蒸汽吞吐的开发效果.讨论了湿蒸汽发生器的蒸汽干度、注汽量、注汽速度、压力等运行参数对油井转周效果和产量的影响,出口各项参数的计量,井口参数的计量和井底参数的跟踪.通过对各项参数的跟踪和测量,可知注汽参数的准确计量对油井的注汽效果及生产周期起重要作用,减小参数的偏差以及加强注汽参数计量工作,可为加强运行参数的精确控制,降低能耗提高稠油采收率起到良好的作用.     

注干饱和蒸汽热采的论证

注蒸汽开采稠油,通常使用干度不大于0.8的温饱和蒸汽,这是由于地面蒸汽发生设备的限制。而从加热油层角度出发,则希望注入高干度的蒸汽。利用常规蒸汽发生器注干饱和汽,地面流程固然要进行适当改造,但它与注湿饱和汽比较,可使地面流量测量及分配问题简单得多。本文提出了使用常规蒸汽发生器进行注干饱和蒸汽的一种地面流程,并以实例分析和预测了改注干蒸汽后蒸汽参数的变化。计算结果表明,改注干汽效果不会明显降低。     

XF-2006TZ气液两相流量计研究

苏里格气田气井计量为带液计量模式,现有流量计无法测量单井产液量。为解决苏里格气田气井产气量、产液量的准确计量问题,现场开展XF-2006TZ气液两相流量计试验。XF-2006TZ气液两相流量计采用改进的锥形孔板噪声法计量,在气液两相流通过流量计孔板时,在孔板两侧中存在着差压噪声,这种噪声与两相流的流量、质量、含气率密切相关,从而可以计算出气、液两种介质的流量。现场试验表明,新型流量计能稳定地在气液两相流中同时计量各相流量,气量计量误差小于5%,连续产液井液量计量误差小于10%,基本满足现场对气井产气量、产液量的精度计量要求。     

测量和控制蒸汽干度的方法

本文介绍国外热采注蒸汽时测量和控制蒸汽干度用的中子密度计、孔板和临界流量节流器装置、蒸汽干度声监控系统等新设备和新方法。     

注汽井注入蒸汽的干度和流量的测定

本文针对国内正在使用和将要使用的美国引进热采锅炉,提出利用标准孔板装置连续测量出口蒸汽干度的简便可靠方法。为了精确地测定实际注入油井的湿蒸汽流量,还需加装另一孔板,按测得的压差,可算出该流量数值。类似的方法也可用来解决一台锅炉分注若干口井的流量测量问题。