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蒸汽驱等干度分配与计量技术

时间:2017/10/23来源:未知

  辽河油田是我国***大的稠油高凝油生产基地,稠油主要采用蒸汽吞吐和蒸汽驱的开采方式。稠油热采在蒸汽吞吐末期一般转蒸汽驱开发,蒸汽驱现场往往存在一台锅炉同时向2-3口井注汽,或多台注汽锅炉为整个注汽管网供汽的现象,存在千度分配的偏差,为此提出以下一种新的等千度分配技术,保证了一台或多台注汽锅炉在同时注多口井时的注汽千度相同、注汽速度相同。

1、技术原理:
  计量技术与等千度分配的主要组成部件是蒸汽等千度分配器与流量调节器。旋流器、混相器、等千度分配室共同构成了蒸汽等千度分配器。蒸汽在旋流器的作用下发生旋转,从而使蒸汽里的汽相与水相初步融合;蒸汽然后进入混相器,蒸汽里的水相与汽相充分融合,达到蒸汽的均匀混相;接着快速进入等千度分配室,在等千度分配室里出现千度的平均分配。蒸汽在流量调节阀的监控下,对进入各个井的蒸汽量进行调节。    旋流器、混相器、等千度分配室构成了蒸汽等千度分配器;注汽锅炉通过注汽管线把蒸汽输送到等千度分配及注汽参数实时监测、传输系统的入口处,首先进入水平放置的旋流器,它是由包含若干个结构相同但互不相通的通道,通道可以绕等千度分配器轴线旋转,旋流器的目的是使蒸汽旋转的一个部件,蒸汽通过旋流器后,蒸汽中的汽相和水相达到初步的混合。    蒸汽通过旋流器后,到达混相器,混相器是由若千个雾化喷嘴沿轴线水平面均匀分布;蒸汽通过与连续变小的雾化线体相切和碰撞后,变成很细小液滴喷出。    蒸汽经过充分混合进入等千度分配室,等千度分配室是在同一水平面连接两条或三条去井的注汽管线的有一定空间的蒸汽分配室,经过等千度分配室,蒸汽完成了等千度的分配。蒸汽在调节阀的控制之下,实现到达各井的蒸汽流量的调节。
   阀体、阀杆、阀芯、传动和密封设备构成了流量调节阀。流量调节阀的关键装置阀芯是由多个节流环于一个定位环焊接而成,每个节流环内装置2-12个沿圆周方向均部的小空流道,小空流道由1-2层且每层具有2-12个沿圆周方向均布的轴向孔和1-3排且每排中心孔位于同一圆周上的2-12个沿圆周方向均布的径向孔组成,轴向孔和径向孔钻通。各个截流环的内圆装置1-2个迷宫槽。多个截流环和定位环对齐后进行焊接,组成整体式结构。每个节流环里的2-12个对称均布的小孔道一起组成阀芯的阶梯状曲折流道,曲折流道的孔径随流体流动方向渐变。阀杆和阀芯是迷宫式密封结构,阀杆端部是弧形锥状曲面,杆身是圆柱状。
图1调节阀工作原理


图1调节阀工作原理

    当阀杆插入截流环内并堵住节流环时,阀门处于截止状态,当阀杆后退时,蒸汽流入阀芯,流量由零逐步增大,流体经过节流环中的几个转弯后流出节流环,并进入下一
表1现场测试对比数据

表1现场测试对比数据

个节流环,流体经过节流环中的几个转弯后流出节流环,并进入下一个节流环,如此这般,流体经过寄到节流环后,自定位环流出阀体,由于流体的运动路线曲曲折折,以此流体压力降低;当阀杆进一步退后时,流量由小逐渐变大,当阀杆部退到定位环时,阀门处于全开状态。经过以上几个状态,即可实现调节流量大小的目的。

2、技术特点:
1)等千度分配器的分配效果好,保证各井的注汽千度相同。
2)两相流计量结构简单而且重量。
3)调节阀便于操作,而且调节稳定、线性良好。
4)整个装置安装简便、操作方便,运用刻能够活动的撬装结构。

3、技术指标:
1)千度测量范围是百分之三十至九十。
2)千度测量误差是三士5%。
3)流量测量范围是3-23t/h。
4)流量测量误差是三士5%。
5)流量调节误差是士2%。
6)数据传输距离是移动网络覆盖区域。

4、现场应用:
  在欢喜岭采油厂杜813-32-41井、杜813-31-40井两口井安装一分二的等千度分配器,(装置距井10米)现场采用井口千度取样分析测量结果,两口井的千度实测值与千度取样值之间偏差3~4,从实验结果看,(化验时间间隔30分钟)达到了设计要求(如表1所示)。

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