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油田湿蒸汽计量体例及改良型锥形孔板流量计操纵研讨

作者: 来历: 宣布时候:2018-04-01 14:00:12
    择要 :国际外稠油油田开辟首要接纳蒸汽吞吐或蒸汽驱停止,是以须要精确的领会所注入井底蒸汽的相干环境,出格是流量计量和干度计量,而多年来依托现场野生计较蒸汽注入量一向未能取得靠得住精确的数据,从而构成注入蒸汽效力低、开采本钱高档题目。本文经由过程对某油田特超稠油小井距、小井眼蒸汽计量体系的研讨尝试,寻觅出一种合适稠油开采近况的蒸汽计量产物来完成蒸汽注入量的计量。
1湿蒸汽计量经常利用体例
    湿蒸汽计量是一个天下性困难,颠末多年成长国际外已接踵推出了多种蒸汽计量体例和装备。
1.1孔板乐音法
    该体例是按照两相流流经节省装配时在孔板两侧发生差压脉动,国际外研讨已证实差压方根乐音的方差与分手相流量存在反比例干系,且噪声与流体的流量和干度(品质含汽率)紧密亲密相干。规范孔板公式为 :
20190401144658.jpg
    式中 :q m :品质流量 ;C :流量系数 ;β :孔板开孔与管道内径比 ;ε : 热收缩系数 ;d :孔板开孔 ;ρ :被测介质密度 ; : 孔板前后差压。
两相流模子 :
20190401144709.jpg
    式中 :G 液 为液相流量 ;G 气 为气相流量 ;R 为差压 动摇水平 ;K 为批改经历系数。
1.2组合差压流量计法
    此体例经由过程两个差压流量计所丈量到的数据,按照差压流量计的特征曲线,计较出交点以肯定注汽管线内蒸汽的流量、干度等参数 ;一次元件传感器用来收罗流道中的差压旌旗灯号,差压变送器把传感器的差压旌旗灯号改变为规范旌旗灯号,再保送给智能流量积算节制仪停止阐发计较出响应流量、干度数据(图 1)。
20190401144721.jpg
1.3弯管流量计法
    该体例是操纵惯性道理,即当流体流过直弯管时作近似圆周活动,使管表里两侧发生差压。该差压值的巨细与弯管的弯径比、流体流速、流体密度、弯管管径等相干。从而操纵差压变送器丈量出这个差压值,而后经由过程须要的转换、运算取得流体的实在流量值。
1.4 分流分相法
    主管道蒸汽颠末分派器,将主管道的蒸汽按比例提掏出必然比例的蒸汽,而后颠末分手器停止分手,分手出的蒸汽颠末汽相流量计停止计量,同时候手出的液体颠末液相流量计停止计量,zui终将汽体与液体停止夹杂流入总管道。
1.5涡街流量计法
    该体例是按照振荡道理丈量流量,当所测流体流经涡街流质变送器时发生漩涡,漩涡的开释频次与流体均匀速率及宽度相干,从而经由过程频次便可计较均匀速率 v。
1.6全分手法
    此体例将注汽管线内全数蒸汽经由过程分手器分手,分手出的蒸汽和水别离计量,而后计较出注汽管线内蒸汽的流量、干度等参数。
2改良型锥形孔板流量计操纵研讨
    因为稠油注采蒸汽温度在 280 ℃以上且存在杂质,是以在用惯例孔板流量计丈量时很轻易下降孔板强度构成开孔磨损或打碎,还轻易在孔板前端构成聚积物影响丈量。基于上述缘由,颠末持久研讨及尝试,设想出了锥形孔板流量计,具有耐磨、自洁净等特色,从而使孔板噪声法在蒸汽干度、含液煤层气、含脏物凝析自然气等介质丈量中操纵。该流量计接纳一个孔板同时丈量流量和干度,从孔板丈量旌旗灯号中同时提取两个物理量,便是均压差值和差压旌旗灯号的均方根值(即噪声旌旗灯号)二者都是流量和干度的函数(图 2)。
20190401144734.jpg
    来自压力变送器和差压(流量)变送器的 4~20 mA直流旌旗灯号经 I/V 转换变成 1~5 V 直流电压旌旗灯号,再经 A/D 变更成数字量 ;机内设有及时钟表,按时采样取得的旌旗灯号颠末数字滤波和统计估量取得计量参数的值,按照适用数学模子便可得蒸汽流量及干度(图 3)。
    加密转蒸汽驱开辟的 4 口加密小井眼井和 5 口老井改注汽井井口前装配 9 台蒸汽计量装配,对注入蒸汽的流量和干度停止 24 h 监测。经由过程调理汽锅流量、干度及经由过程调理井口迷宫阀来调理单井流量,以上四种体例完成对所选蒸汽计量装备的流量精度查验(图 4)。
流量计较机道理表示图
尝试井位及装配图
注宇量局部尝试数据
3尝试成果及阐发
    接纳供给商调试阶段、定干度调水量、定水量调干度、水量干度同时变更四个阶段停止尝试,肯定装配计量精度 ;按照登科数据阐发,汽锅出口干度节制在60%~78%,锥形孔板流量计精度偏差节制在 ±8%,到了油田湿蒸汽计量的精度请求(表 1)。
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