[實(shí)用新型]油田地面濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320207932.4
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN203214031U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明;吳國偉;郭省學(xué);安申法;于彥;李友平;欒智勇;王鵬;張紫軍;李希坡;杜維雷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;G01F1/88
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所 37224
• 代理人: 董慶田

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及流量干度分配裝置，具體地說是一種油田地面濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置，主要用于石油工業(yè)開發(fā)過程中稠油熱采過程中，油田地面注汽管網(wǎng)一分多時(shí)蒸汽流量、干度分配調(diào)控及計(jì)量的工作中。

背景技術(shù)

我國稠油儲量十分豐富，利用注蒸汽開采稠油是熱力采油的一種重要方法,其中注入蒸汽的流量和干度對油井增產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。而其中單井蒸汽分配的控制與監(jiān)測是蒸汽驅(qū)油藏管理的重要內(nèi)容之一。蒸汽的干度與流量資料可預(yù)測石油開采量，估算熱能利用率。只有通過控制注入油藏的蒸汽質(zhì)量和熱能的投入，才能獲得最佳油汽比。

查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，目前現(xiàn)場為實(shí)現(xiàn)井口注汽條件下的等干度分配，采用的主要方式有球形分配器、完全分離式和分流分相式分配器形式。球形分配器在等背壓的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)各分支的等干度分配，然后各分支用蒸汽流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量分配，而球形分配器各分支的蒸汽背壓發(fā)生差別時(shí)，就無法實(shí)現(xiàn)各分支干度相同。完全分離式的分配方法，要求的分離設(shè)備較大投資費(fèi)用較高。分相分流的方式，要求取得流體樣品具有代表性，對分流裝置的設(shè)計(jì)及開發(fā)提出了要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供油田地面濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置，利用文丘里噴嘴的臨界流原理并結(jié)合差壓式節(jié)流裝置實(shí)現(xiàn)等干度情況下的濕蒸汽流量分配調(diào)控及計(jì)量。

為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案，油田地面濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置，包括沉砂器、文丘里噴嘴，所述沉砂器后端連接T型分支件，由T型分支件分出兩個(gè)分支管路，在兩個(gè)分支管路上均連接有文丘里噴嘴。

所述沉砂器前端通過連接管連接有前端卡箍頭；所述兩個(gè)文丘里噴嘴后端均連接有后端卡箍頭，所述文丘里噴嘴與后端卡箍頭之間串聯(lián)有差壓式節(jié)流裝置。

所述兩個(gè)差壓式節(jié)流裝置均單獨(dú)通過引壓管連接差壓及壓力變送器。

所述差壓及壓力變送器再連接在數(shù)據(jù)采集裝置，需要采集的數(shù)據(jù)包括蒸汽流量、干度、溫度、壓力。

所述文丘里噴嘴與T型分支件連接之間的管道上設(shè)置有蒸汽流量調(diào)節(jié)閥。

所述文丘里噴嘴通過彎頭連接在T型分支件的兩個(gè)分支管路上。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型利用文丘里噴嘴的臨界流特性，開發(fā)設(shè)計(jì)限流裝置，保證各分支等干度的情況，蒸汽流量按設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行分配，同時(shí)后端裝有差壓式汽水兩相流量計(jì)實(shí)現(xiàn)油田地面濕蒸汽各分支在等干度的情況下的流量分配和計(jì)量。

本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：1、分配調(diào)控的蒸汽流量范圍0t/h-23t/h；2、分配調(diào)控的蒸汽干度范圍：0-100%；3、壓力0-21MPa；4、溫度370℃；5、各條支路的流量誤差小于5%；6、各條支路的干度誤差小于5%。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的油田地面濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、前端卡箍頭；2、連接管；3、沉砂器；4、T型分支件；5、彎頭；6、蒸汽流量調(diào)節(jié)閥；7、文丘里噴嘴；8、差壓式節(jié)流裝置；9、引壓管；10、差壓及壓力變送器；11、數(shù)據(jù)采集裝置；12后端卡箍頭。

具體實(shí)施方式

有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。

參照附圖1，油田地面濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置，前端卡箍頭1，與注汽來流管線連接，下面與連接管2連接，連接管2后與沉砂器3連接，沉砂器3后面與T型分支件4連接，后面分成多個(gè)分支分別于彎頭5和蒸汽流量調(diào)節(jié)閥6連接，后面與文丘里噴嘴7連接，文丘里噴嘴7后與差壓式節(jié)流裝置8連接，蒸汽測量時(shí)，用引壓管9同節(jié)流裝置8連接，然后同差壓及壓力變送器10，和濕蒸汽流量、干度、溫度、壓力數(shù)據(jù)采集裝置11連接，進(jìn)行濕蒸汽注汽參數(shù)測量，節(jié)流裝置8后面同后端卡箍頭連接，從而組成整個(gè)一分多濕蒸汽流量干度分配調(diào)控及計(jì)量裝置。

根據(jù)文丘里噴嘴的臨界流特性，當(dāng)濕蒸汽通過文丘里臨界流噴嘴時(shí)，在噴嘴上、下游氣流壓力比達(dá)到某一特定數(shù)值的條件下，噴嘴喉部形成臨界狀態(tài)，濕蒸汽達(dá)到最大速度（當(dāng)?shù)匾羲伲Ａ鬟^噴嘴的濕蒸汽質(zhì)量流量也達(dá)到最大q_m。此時(shí)q_m只與噴嘴入口處的滯止壓力和滯止溫度有關(guān)，而不受其下游狀態(tài)變化的影響。流經(jīng)臨界流噴嘴的質(zhì)量流量可按下式計(jì)算：