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规范孔板流量计在稠油 SAGD 开采蒸汽计量中的操纵研讨

作者: 来历: 宣布时候:2017-01-03 09:55:23

         择要 :传统规范孔板流量计操纵普遍,但存在良多缺乏。起首经由进程对规范孔板蒸汽流量计在现场操纵的偏差阐发,找到对丈量成果影响较大的影响身分。而后颠末持久室内及现场尝试,研制出耐磨、自洁净的锥形孔板,该装备布局填补了传统孔板流量计的缺乏。锥型孔板流量计在稠油 SAGD 的现场操纵统计数据显现,改良后的锥形蒸汽流量计可以或许或许精确的计量蒸汽流量和干度,丈量偏差大幅减少,可以或许或许较好的顺应 SAGD 高干度蒸汽计量的请求。

 
1 蒸汽计量的成长概略
        流量计的范例有良多,合适蒸汽计量操纵的流量计有孔板流量计、透平流量计(包含旁通流量计)、变面积流量计、弹簧负载变面积流量计、间接在线(DIVA)变面积流量计、毕托管流量计、涡街流量计,每种流量计都有自身的优错误谬误,今朝,丈量蒸汽流量的仪表首要有涡轮番量计、差压式(孔板、均速管、弯管)流量计、分流旋翼式流量计等。
 
2 规范孔板蒸汽流量计操纵评估
2.1 装备自身的影响
        (1)流出系数 C。流出系数 C 是表征孔板节省装配特征的首要参数,是雷诺数 Re 和 β 的函数。流出系数C跟着流量的增大而减小,现实流量越小于刻度流量,则 C 引发的流量偏差会越大。相干文献计较得出,C 的变更规模为 ±0.0197%%~±0.1791%,其对计量成果带来的偏差很小。
        (2)蒸汽收缩系数。差压式流量计发生必然的差压,在节省件的下流静压下降,因此呈现流束收缩,流束的这类收缩使得节省装配的输出(差压)—输出(流量)干系发生同不可紧缩流体之间的偏差,从而带来计量偏差。收缩系数 的百分偏差为)±4)%。现实出产测得的压差普通在 70~80 kPa 规模内,静压在 8 MPa 摆布。可计较出 的偏差约为 0.04%,该偏差可以或许疏忽不计。
        (3)密度。在其余参数不变环境下,蒸气的流量与其密度的平方根成反比干系。从报表数据上得出,注气压力绝大局部散布在 5~8 MPa 之间。利用回归方程可计较出注气压力 5 MPa 和 8 MPa 时注入蒸汽密度别离为 25.39 kg/m 3 和 42.58 kg/m 3 ,进而获得偏差极值可达13.6%~29.5%,是蒸汽计量偏差的首要来历之一。
        (4)孔板内径 d 和管径 D。在计量水蒸气流量时,现实工况下的温度与设想工况温度的偏差会致使 d 的变更,从而带来计量偏差,温度偏差越大,则 d 的变更越大,发生的计量偏差也越大。以孔板资料 1Crl8Ni9Ti 为例,a=17.2×10 -6 /℃,SAGD 现实任务温度为 270~300 ℃。则计较 d 带来的绝对偏差极值为 0.052%~0.1%,可疏忽不计。
 
2.2 任务状况的影响
        规范孔板在现实任务进程中,被丈量介质的各类参数(如温度、压力、密度、粘度等)与规范孔板的额外数值有所差别。如在常温四周时,若被丈量介质为蒸汽,温度每变更 10 ℃,蒸汽的密度则变更 3% 摆布 ;在 1个大气压下,被测蒸汽压力每变更 10 Pa,密度则变更10% 摆布。以是在用规范孔板丈量蒸汽时,必须斟酌蒸汽温度和压力的变更,停止恰当的批改。
 
3 改良的锥型孔板流量计
3.1 锥型孔板流量计特色
        为进步计量的精确性,对 SAGD 尝试区颠末持久室内及现场尝试,研制出耐磨、自洁净的锥形孔板,肯定了孔板噪声法在蒸汽干度、含赃物凝析自然气、含液煤层气中的操纵,处置了规范节省元件丈量的原有题目。该布局与规范孔板比拟具备压损小、自洁净、抗磨损功效,节省件上、下流不会呈现液相积累,防止了液相断续经由进程节省件而致使很大附加阻力和差压动摇,影响丈量精度。怪异的锥型孔板布局和厚度的增添能有用防止孔板挠曲及气体冲洗(图 1)。
规范孔板与锥形孔板对照
3.2 稠油现场操纵阐发
        按照锥型孔板流量计在稠油 SAGD 的操纵数据,将刹时蒸汽流量与累计均匀流量、刹时干度与累计均匀干度、刹时蒸汽流量与汽锅流量、累计均匀流量与汽锅流量、刹时干度与汽锅干度、累计均匀干度与汽锅干度、刹时流量偏差与累计流量偏差、刹时干度偏差与累计均匀干度偏差绘成散点图(图 2 - 图 5)。
刹时蒸汽流量与累计流量对照图刹时井口流量与汽锅流量对照图
        从绘制的散点曲线图中可以或许看出,流量计的刹时流量、刹时干度根基可以或许或许代表累计流量和累计干度,两者之间偏差较小 ;刹时流量与累计流量曲线均与汽锅流量曲线分歧 ;刹时干度与累计均匀干度曲线稍低于汽锅干度,刹时流量对照偏差与本次累计流量对照偏差曲线趋向分歧,刹时干度对照偏差与本次累计均匀干度偏差图曲线趋向分歧。将刹时值对照可以或许或许代表累计值对照,两者均匀偏差在 0.3%,大局部偏差在 3% ;单井累加流量值与汽锅流量累加值均匀偏差在 2% 之内,且散布较不变,不大的动摇 ;单井干度均匀值与汽锅干度均匀值偏差在 8% 之内。申明现场装配的蒸汽流量计可以或许或许精确的计量蒸汽流量和干度,可以或许或许较好的顺应 SAGD 高干度蒸汽计量的请求。
 
4 论断
        (1)传统规范孔板流量计操纵普遍,但存在良多缺乏,经改良的锥型孔板则填补了传统孔板流量计的缺乏。
        (2)稠油 SAGD 单井蒸汽计量总和与汽锅计量值之间存在必然偏差,从数值上看,两者之间相差 0~31.7 t 不等。从偏差率来阐发,两者之间的偏差率在 0~9.8% 之间动摇,可是颠末均匀取值后其偏差率已降至为 0。
        (3)锥型孔板流量计在稠油 SAGD 的现场操纵数据标明,刹时值对照可以或许或许代表累计值对照,两者均匀偏差在 0.3%,大局部偏差在 3% ;单井累加流量值与汽锅流量累加值均匀偏差在 2% 之内 ;单井干度均匀值与汽锅干度均匀值偏差在 8% 之内。申明现场装配的蒸汽流量计可以或许或许精确的计量蒸汽流量和干度,可以或许或许较好顺应SAGD 高干度蒸汽计量的请求。
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