测量和控制蒸汽干度的方法

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1、第
卷第期测量和控制蒸汽干度的方法测量和控制蒸汽干度的方法杨方韩玉生编译胜利石油管理局勘察设计研究院!摘要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。主题词〔蒸汽干度〕〔测量设备〕注蒸汽稠油开采〔测量方法〕目前,开采稠油是原油增产的一项重要措施,注蒸汽则是开采稠油的基本方法,而测量和控制蒸汽于是热采注蒸汽中的重要一环。度即湿蒸汽。蒸汽干度是蒸汽与水的混合物!中干蒸汽的重量百分比一般油田锅炉的设计,%#∃。蒸汽干度为∀#∃重量的水仍

2、为液态目,前国内油田还没有什么好方法测量蒸汽干度仅在实验室通过化验水中含盐量的方法确定蒸汽干度。这样就无法准确地评估锅炉的工作,保持高效率和减少锅炉的停炉时间。本文针对上述现状及存在的问题介绍几种国外测量和控制蒸汽干度的新装置和新技术。一、中子密度计加拿大原子能有限公司研制的中子密度计为非侵入性的,较轻便,现场使用方便。将这种仪器与流量测量装置结合,即可确定井。口的蒸汽干度和质量流量图为该种中子密度计工作原理图。快中子源约位于圆柱形减速器的中心,减速器把快中子减慢产生热能,热中子在通过准直器孔退出时预先射

3、向一管段。然后,热中子与管壁材料和管内的两,。相混合物相互作用一些中子被散射一些中子被吸收传输的中子被中子探测器记录。利用中子测量蒸汽干度的一个特点是其仅。,被管壁构造材料微弱地衰减因此快,中子完全能卜子源/弥气一水0几合物穿透厚管壁&而强度无明显减弱。∋∀(年加拿·’1、大阿尔伯达重油油田在高压试验条件下对此仪恻器进行了校准和现场试验。招∋年,又对中子密度计进行了低压校准。根据中子密度计的工/,∗+作原理),−.公司已生产出蒸汽干度监测设备。此设备能监测井口注入蒸汽的干度、流量和少中子探洲钻恰,即单位

4、蒸汽质量的热含量&减速粉屏蔽管误差在百分之三。、以内此设备的管上部件包括中子束提取器数图一】+1、,2飞&中子密度计原理丹据采集处理器和管线夹。为操作人员配备一个方便的手控终端,以便同设备联络。电源要求国夕卜石油机械∋∋3年4月55。。67交流电辅助压力和压降测量装置由操作人员提供中子束提取器包括一个埋置在缓冲材料聚乙烯!中的弱中子源钢一%
%!和一个指向管道的中子束准直器。数据采集处理器探测并计数规定时间间隔的中子,计算和显示蒸汽干度、质量流量和恰输出速度。此设,,备的工作原理是中子衰减和热中子散射对氢

5、密度极敏感因此热中子束通过充满蒸汽的管道传输与蒸汽密度相关。管,,道中的空隙率可根据蒸汽密度和压力确定蒸汽干度通过预定校准曲线的空隙率确定质量流量根据蒸汽干度和穿过测流嘴或孔板的压降确定,恰输出速度根据蒸汽干度和质量流量确定。二、孔板和临界流量节流器。)89.:6公司为测定注蒸汽时的蒸汽干度和流速已研制出一种价格低廉的新装置这种装置已在加利福尼亚克恩河油田的蒸汽驱中进行了现场试验。该装置包括孔板和临界流量节流器。孔板装在节流器的上游,临界流量节流器装在蒸汽注入井并口。,、、。现场试验结果证明此装置测量准确价

6、格低廉适用可行测量蒸汽干度的精度为正负
,。,,个干度点流量为正负4%桶蒸汽;天试验时蒸汽干度范围为
一∀∃质量流量范围为%#:。%。一∀#。桶蒸汽;天上游压力范围为#(∀一3∀%(千帕临界流,,量节流器通常装在注入井井口以控制蒸汽注入流量但它不能提供任何蒸汽干度的信息。增加一个孔板可以进行二次测量,因而可以联立求解独立的质量流量方程式,确定蒸汽干度。图%为同蒸汽管线连成一体的蒸汽测量装置示意图。通常,通过与蒸汽锅炉连通的蒸汽导管把议表艺、压力计,,蒸汽注入地下含油层之前要确定蒸汽干度和质量流量。干度测锐

7、缘孔板量装置包,括管道它将导管的蒸汽压力输送到井网中一口井的井口。管道首先通过锐缘孔板节流。在孔板下游的某点,放置节流器。节流器的作用是限制蒸汽通,过一直径减小处的流量从而造即燕汽干度侧盆装置示愈图成节流器下游或排泄侧的流动成为临界流。当蒸汽从高压汽源流出时,其干度应是,。已知的这主要取决于其含水量水与汽相混合的百分比越大,蒸汽的干度就越低。由于蒸汽干度将在导管中降低,因此,导管配有合适的保温套,把导管金属壁的热损失减至最小。如前所述,利用与临界流动节流器串联的孔板能迅速而准确地测量蒸汽干度和质量流量。第

8、卷第期测量和控制蒸汽干度的方法三、管道蒸汽干度监测装置,。8美国)9.:6公司为了提高蒸汽驱的效益研制了一种管道蒸汽干度监测装置该装置包括检测流动蒸汽的电容、根据此电容发出一电容信号的电容检测仪器和用来检测蒸汽温度或压力并发出有代表性信号的温度或压力检测器。锅炉蒸汽干度可根据燃料消耗量、给水量和现场获取的锅炉系数和数据计算。当蒸汽流到长,,,,。管道中在歧管分流并流过倾斜直管接头此时任意给定点的蒸汽干度就不能确