稠油热注蒸汽干度测量方法评述

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稠油热采锅炉蒸汽干度模糊预测控制系统

信号ｒ（）ｒ（）并使ｒ（）（）ｒ（）ｒ（）１正，２七，１是一ｒ正，２七一正。
其离散形式如下：
，１
量与主回路控制量相乘，形成相乘型前馈—— 反馈
控制，以实现水火量的自动跟踪；时在控制结构中同引入非线性跟踪 —— 微分器以增强系统的抗干扰能
力。
蒸汽干度控制系统主要由非线性跟踪 —— 微分
（１＋）
１＋ｈＸｒ（）（）２
器（乘等几部分组成系统的最终控制量Ｕ由前馈模糊控
ｒ）（） ×，（（一ｒ）ｒ（，，）２＋１＝２＋ｈ５ｒ（￡１）（，ｋｈ２）ｏ
（）ｒｋ的模糊集合。ｒ（）ｋ和）（ｋ的基本论域为［．，Ｏ１
１，定Ｒ］选的论域Ｘ＝［，，ｌ］ｒ（）１２Ａ，Ｏ；２ｋ的基本论
非线性函数．ｔｘ，，ｈ）表示为：ｆ（１，。可ｓ２
ｆ
８× ｓｇａ，ａ＞ｄｎ（）ｌｌ
流量会出现波动，所以在本文中用水流量及其变化
率形成前馈控制量，与蒸汽干度控制回路构成前馈
反馈控制系统。
１１蒸汽压力控制．
蒸汽压力是注汽锅炉的一个重要参数。但在整个注汽过程中，汽压力的精度要求并不是特别的蒸
１２１非线性跟踪—— 微分器．．
本文设计了一个基于模糊逻辑的相乘型前馈
— —
在控制结构中引入非线性跟踪—— 微分器

油田注汽蒸汽干度计量技术分析

油田注汽蒸汽干度计量技术分析关键词：饱和湿蒸汽；两相流；双差压；双涡街注蒸汽热采是稠油开发和油田中后期开发中普遍应用的助采方式，在辽河油田就存在蒸汽吞吐、SAGD、蒸汽驱多种蒸汽助采开发方式。

注汽井注入蒸汽的流量和干度直接影响油井的采出率和油汽比，对单井注入蒸汽的流量和干度进行比较准确地测量和控制，有助于实现蒸汽的精细管理，在保证助采效果的下减少能源浪费，提高热采效率。

湿蒸汽是一种两相流，而且蒸汽状态随温度、压力的变化而变化，流量和干度的测量存在较大的技术困难。

目前，国内外研究的饱和湿蒸汽测量方法主要有：汽水分离法、双差压法、单孔板噪音法、双涡街传感器测量、单涡街测量法、涡街+V锥流量计阀法、等。

由于湿蒸汽为两相流，而且状态不稳定，目前湿蒸汽干度和流量测量没有统一的、普遍认可和广泛适用的技术手段，每种技术手段都有其局限性和优缺点。

辽河油田稠油开采中，蒸汽助采是最重要的手段，经过理论分析和实际应用对比，出各种蒸汽计量技术的特点和适用范围。

1技术比选1.1双差压法测量技术双差压法测量技术原理是将一标准孔板与一经典文丘里管串联于湿蒸汽管道中，根据质量守恒定律，流经两流量计的质量流量相同，忽略沿程热量损失及压力损失，湿蒸汽无相变，则流经两流量计的湿蒸汽干度也相同。

两种差压测量元件的流量计算公式不同，从而计算出蒸汽流量和干度。

两质量流量方程中只有质量流量qm与干度x两个未知数，联立以上方程求解，即可得出x值。

将得出的干度值x代入质量流量方程求出瞬时质量流量，再对时间积分得出累积质量流量、载热量。

标准孔板与经典文丘里管组合的双差压法饱和湿蒸汽干度测量方法详细计算公式如下：以上计算公式仅为简易、理论公式，经过理论计算与大量实验数据拟合得到比较准确的计算模型。

1.2单孔板噪音法测量技术单孔板噪音法测量原理是：饱和湿蒸汽的两相流流过孔板时，孔板对液相产生阻滞和脉冲喷放，孔板前后压差会产生一定的脉动“噪音”，噪音强度、频率与饱和湿蒸汽的流量、干度密切相关，通过大量实验建立不同干度下孔板噪音频率的数据模型。

蒸汽干度测量方法

蒸汽干度测量方法一电导率法1、人工分析化验法其原理是根据被测试样的导电率与试样中所添加物质的浓度比例来实现干度的测量。

添加物可以是被测流体中原有的，也可以是后加入的。

该方法测量精度高，可以达到0.1%。

但其缺点为对被测试样要进行“除气”，除去可能影响被测试样电导率的可溶于水并能形成离子的气体，如NH3CO 等。

2、电导仪测量法其原理是通过电导传感器作为电极对炉水和给水的电导率进行检测（见图一），因为水的电导率和水中的含盐量成正比，即：干度=（炉水含盐量-给水含盐量）/炉水含盐量=（炉水电导率-给水电导率）/炉水电导率这种方法原理很简单，设备便宜，只需要两个电导率传感器和一个电导率分析仪，充分实现蒸汽干度的在线实时监测，其精度可达到2%〜3% 二双涡街联合法涡街是用于测量单相介质或可以认为是单相的介质。

为解决该矛盾，在涡街传感器前增加了混相整流器（见图二），使得高温高压下饱和蒸汽两相混合均匀, 而具有相同温度并且都处于饱和状态的两相流体就可以视为单相流体。

再根据均癖睢affl 5<*T It 切磨，*■ 戏场UVIrrv/Kc相流模型处理方法，饱和蒸汽的平均密度P满足下列关系式：1X t-x-=---+"—―pp*Pl式中pg为饱和蒸汽的密度，pt为饱和水的密度，x为饱和蒸汽的干度。

某一温度压力对应的饱和蒸汽、饱和水的密度可以通过查表得知。

这样，用两台涡街串联，前台测出蒸汽流速V,后台测出蒸汽质量qm将两台涡街传感器信号组合，通过高速微处理器进行采集、查表、计算，就可以实现对蒸汽的平均密度p、流量q和干度x的在线测量。

具检测精度在3.6%以内。

其优点在于实时在线检测蒸汽的干度，受待测蒸汽参数影响小，而且稳定性极高。

图二双涡街联合装置朱箍头I、2混相整流器、3管道壁、4涡街传感器I、5涡街传感器口、6卡箍头口三、示踪法该方法适用于单工质双相流干度的测量，其测量原理为在给水中加入某种化学物质或者放射性物质，在锅炉蒸发时，水滴被带入蒸汽流中，这种水滴里包含了添加物的离子或放射性物质，纯蒸汽不含这类物质。

蒸汽干度测量方法概述

蒸汽干度测量方法概述作者：邱丽灿张轮亭来源：《当代化工》2016年第03期摘要：热注蒸汽开采稠油时，蒸汽干度是一个关键的参数，它不仅会影响锅炉的安全运行，也会直接关系到稠油的开采效率。

介绍了油田热注蒸汽干度测量方法，阐述了各种测量方法的原理、特点及应用情况，并展望了油田热注蒸汽干度测量方法的发展趋势。

关键词：热注蒸汽；干度；测量方法中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）03-0652-05Abstract： During the process of stream-injection heavy oil production， stream dryness is a key point of secure and effective production. It has effect not only on security of the stream-injection boiler but also on the recovery efficiency of the heavy oil. The methods， theory， characteristics and application of stream dryness measurement in oil field were introduced； development tendency of stream dryness measurement method was discussed.Key words： Stream-injection； Stream dryness； Measurement热注蒸汽开采稠油采用的是湿饱和蒸汽，是目前成本较低、效率较高的方法。

湿饱和蒸汽是一种两相流，它的压力和温度不是相互独立的参数，所以只通过压力或温度不能确定湿蒸汽的状态，通常用干度来表示湿蒸汽的状态[1]。

蒸汽干度的几种测定方法

蒸汽干度的几种测定方法作者：李金平来源：《科学与财富》2018年第06期摘要：蒸汽干度是注汽锅炉经济安全运行的重要参数，本文介绍蒸汽干度测量方法的多种类型，重点介绍了运用广泛的几种蒸汽干度测定方法，包括化学滴定法、电导率法、体积变化式干度测定方法、混合法，从工作原理、装置组成、特点等方面进行介绍，根据介绍特点可以选择合适的蒸汽干度测定方法。

关键词：蒸汽干度、化学滴定、电导率、体积变化、混合法1 意义和背景稠油热采中广泛使用注蒸汽方法（包括蒸汽吞吐和蒸汽驱）。

注汽锅炉产生的是干度低于80%的湿饱和蒸汽，湿饱和蒸汽是汽水两相混合物，由饱和水和饱和蒸汽组成，其中饱和蒸汽与湿饱和蒸汽的重量百分比叫干度，干度的大小不仅影响锅炉的安全可靠运行，而且直接关系到稠油开采效果。

蒸汽干度过低，无法满足注汽井热量要求，加热降粘效果不明显，不能有效提高地下油层稠油的流动性，不能有效增加地层能量，干度过高时，湿饱和蒸汽中水相减少，不能及时带走锅炉给水中的结垢物质，导致锅炉炉管内壁结垢，降低锅炉的热效率，甚至会危及设备安全运行，发生爆管事故，因此，蒸汽干度是注汽锅炉经济安全运行的重要参数。

2 蒸汽干度测量方法类型蒸汽干度有许多测量方法，可分为3类：化验方法、非热力学方法和热力学方法。

2.1化验方法使用稀硫酸对给水和湿蒸汽饱和水进行滴定，检测湿蒸汽饱和水及给水的碱度（）含量，一般以甲基橙作指示剂测出全碱度，然后计算出蒸汽干度，整个过程大概用时十分钟左右。

这样测量干度的方法一是滞后时间较长，二是测量结果易受操作精细程度、操作熟练程度等人为因素的影响。

2.2非热力学方法非热力学方法有光学探测法、电导率法、电容法、热线和γ射线法等。

例如，利用水汽两相流在光学界面上不同折射率具有不同的反应，采用光纤传感技术探测折射率与干度的关系来测定干度；根据光的衰减理论，采用光学探头测量干度；依据谐振腔的谐振频率随腔内电介质的介电常数变化发生偏移这一特性，采用微波谐振腔微扰来测量蒸汽干度；利用超声波在气液两相混合物中的传播速度明显小于在纯液与纯气中的传播速度这一现象来测定蒸汽干度；由湿蒸汽的声速依赖于它的干度这一原理，通过测量湿蒸汽的声速来推算它的干度；采用中子密度计来测定管道中蒸汽密度从而推算蒸汽的干度；采用放射线探测蒸汽干度等。

油田用注蒸汽锅炉干度自动检测技术应用与分析

油田用注蒸汽锅炉干度自动检测技术应用与分析作者：于显永来源：《中国科技博览》2016年第08期[摘要]油田注蒸汽锅炉是稠油热采的关键设备，注蒸汽锅炉产生的蒸汽的干度值的高低对降低油层稠油粘度，提高油井产量，降低能源消耗等起着关键作用。

因此，油田生产过程中对蒸汽锅炉产生的蒸汽严格控制其干度，目前对锅炉蒸汽干度值的测量一直采用人工定时化验，化验的方法是通过化学滴定法化验锅炉进水和冷凝水的耗酸值，从而计算蒸汽干度。

由于人工测量受多种因素的影响，其测试结果的不准确也不稳定不确定，导致锅炉蒸汽干度的管理非常粗放，并由此产生能源的浪费和注汽质量的不稳定。

[关键词]油田用注蒸汽锅炉干度应用与分析中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0080-01一、工作原理油田用湿蒸汽发生器干度自动检测技术是通过测量锅炉进水和锅炉蒸汽中分离出来未汽化水的钠离子浓度，根据锅炉进出水钠离子总量不变，从而可计算出蒸汽的干度。

具体方案是设计一台全集电路式高阻抗毫伏计（以下称电计）和钠功能电极的组合，当钠功能电极浸入被测溶液时，与甘汞电极产生一定电位，此电位决定于钠离子的活度并符合能斯特方程，此电位输入到电计时，即可计算出钠离子浓度。

依据的计算公式X=（b-a）/b*100%，即可计算出锅炉蒸汽出口处的蒸汽干度（其中X是锅炉蒸汽出口处的蒸汽干度，a为锅炉进水的钠离子浓度，b为锅炉出口处未汽化的水的离子浓度）。

数据处理的结果直接显现在液晶显示器LCD上。

二、试验测试方法及仪器针对智能蒸汽干度测试仪的性能，我们采用现场采样，化验室测试和仪器测试对比试验。

实验室及仪器每样测两组以上试数据。

我们采用的是油田用湿蒸汽发生器干度自动检测技术测试仪器，其主要技术指标如下：测量范围：干度：0～100%；离子浓度：0.2ug/l～2300mg/l；离子电位：-1000～+1000mV形音：温度：10～60℃精度：干度：0.01 %；离子浓度：0.1ug/l；离子电位：0.1mV；温度：0.1℃电源：220V 50Hz三、现场试验考虑智能蒸汽干度测试仪测试的是水样中的钠离子浓度，现场实际中我们采取的是化学滴定测试的是氢氧根离子，实际生产过程中我们注汽锅炉因采用了亚硫酸钠化学除养，我们在测试试验是应在锅炉进水除养工艺后取水样，作为锅炉进口水样，锅炉出口取锅炉出口冷凝水。

光纤传感用于油田热采的蒸汽干度测量

光纤传感用于油田热采的蒸汽干度测量07电气自动化专科班侯豫芳 3号摘要：折射率调制的光纤传感器可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干度测量。

当油田的油井中注入高温高压蒸汽时，从井1：2到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。

由于干蒸汽和水的折射率不同，汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。

研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应，能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。

在井深 850 m，井口蒸汽温度 287℃，压力 7．49 MPa的油田注汽井中进行了测试测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。

油田注汽井的测量数据表明，这种干度测量仪可以实现在线、连续的测量工作。

1 引言石油是整个社会经济乃至整个人类社会发展的重要支柱。

随着我国经济的高速发展，石油对我国经济的重要性已被提高到战略高度加以重视。

我国稠油的储藏量丰富，随着石油资源的日益短缺，开采利用显得非常重要。

给井下注入高温高压蒸汽，是稠油的主要开采方法。

为了掌握井下的注汽状况，提高稠油的生产率，需要随时了解注汽剖面，即井管中蒸汽的在线特性。

实际使用的蒸汽大多为湿蒸汽，即蒸汽中含有一定量的液态水，是液态和气态共存的两相流。

表征蒸汽两相流的状态需要用到多个参数，除了温度、压力和流量等一些常见的物理量外，汽、液比例是表征蒸汽热效的一个重要特性参数。

湿蒸汽中，干蒸汽的质量比称为干度。

只有较高的干度值，才能在蒸汽开采稠油过程中起作用，所以井下在线的干度测量具有重要意义。

本文根据折射率调制原理研制的光纤传感器已经在注汽油井的干度测量中进行了试验，其优点是对蒸汽的干扰小，抗电磁干扰，能耐受油井的恶劣环境，灵敏度高，响应快和在线测量，实测结果和采样法的干度值基本吻合。

2 原理汽、液在一定的温度和压力下具有不同的光学折射率，两相流中汽液的比例反映在蒸汽的组合折射率中。

对两相流的折射率响应特性进行采集和分析，可以得出汽液的比例。

蒸汽干度测量方法概述

人工化验法是通过对锅炉中炉水取样，再根据为正负５个干度点。。蒸汽干度测量装置示意图如
邱２０丽１５灿－０９（－１１９４８ｌ一），男，山东省兖州市人，工程师，２ｏ０６年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，研究方向：从事石油开采工艺及设备管理技术工作。Ｅ－ｍａｉ１：ｑｉｕｌｃ＠ｃｎｏｏｃ．ｃｏｍ．ＣＦＩ。
２热力学法
炉热效率，影响设备安全运行。干度是表征蒸汽特
热力学法采用的是与热力学有关的理论来测
性的重要参数，注汽井根据干度测量结果可确定正量蒸汽干度的。热力学法主要有节流法、混合法、
常生产时需要的蒸汽量和注汽时间，这对油田计算加热法、相分离法、凝结法等，这类方法均属于抽
摘要：热注蒸汽开采稠油时，蒸汽干度是一个关键的参数，它不仅会影响锅炉的安全运行，也会直接关
系到稠油的开采效率。介绍了油田热注蒸汽干度测量方法，阐述了各种测量方法的原理、特点及应用情况，并
展望了油田热注蒸汽干度测量方法的发展趋势。
关键词：热注蒸汽；干度；测量方法
ｏｆｔｈｅｈｅａｖｙｏｉｌ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｏｒｙ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅａｍｄｒｙｎｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｏｉｌｆｉｅｌｄｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｓｔｒｅａｍｄｒｙｎｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

稠油热注蒸汽干度测量方法评述

稠油热注蒸汽干度测量方法评述摘要：在整个注汽锅炉运行过程中，蒸汽干度的影响因素众多，对蒸汽干度实现有效控制具有一定的难度。

本文对各影响因素进行分析，找出影响干度的最主要因素及其与蒸汽干度的关系。

对油田热注蒸汽（湿饱和蒸汽）干度测量的几种有效方法进行了分析，指出其中的优缺点，提出了今后稠油热注蒸汽干度测量方法的发展方向。

关键词：蒸汽干度；热注蒸汽；热力学法；发展方向辽河油田是我国生产稠油的主力油田，其产量占全国稠油产量的三分之二。

主要采用注热蒸汽采油方式，是目前开采稠油最为经济、有效的方法。

蒸汽干度可以定义为单位时间内在一定蒸汽压力和温度下纯蒸汽占介质总流量的百分比。

它是一个间接的检测参数，与注汽锅炉多个运行参数有复杂的内在联系，同时检测的噪声很多，很难对蒸汽干度进行准确的测量。

目前，蒸汽干度测量的主要控制和测量方法有数学模型类、现场人工化验法、热力学类和非热力学类。

一、干度影响因素分析在整个注汽锅炉运行过程中，蒸汽干度的影响因素众多。

众多影响因素的作用决定了蒸汽干度是一个强祸合的被控变量，因此，对蒸汽干度实现有效控制具有一定的难度。

我们必须对各影响因素进行分析，找出影响干度的最主要因素及其与蒸汽干度的关系。

根据能量守恒，注汽锅炉存在如下的能量关系：可以看出，给水流量、天然气流量、蒸汽压力、锅炉热效率、饱和水熔、汽化潜热、给水熔和天然气低位发热量的扰动都将引起蒸汽干度波动。

二、蒸汽干度测量方法1.现场人工化验法蒸汽中无任何杂质，只有水蒸气分子。

各种盐类只存在于炉水和还没有汽化的饱和水中，湿蒸汽中饱和盐液的浓度越高，注汽锅炉的干度就越大。

人工化验法首先对锅炉的炉水进行部分采样，然后在实验室里利用水中的盐可以使石蕊试液变色的原理，测得水中的含盐量，再根据干度=（炉水含盐量-生水含盐量）/炉水含盐量的计算公式，得出蒸汽的干度值。

该方法的优点是操作简单且精确度较高，易于实现；缺点是数据不能实时得到，具有滞后性。

稠油热采井下蒸汽干度测试工艺的研究与应用

(V
2 t
-
V
2 0
)
2S
V
2 1
-
V
2 0
=
2a
其中: C: 两相流流速, m s; G 1: 蒸汽流量, kg s;
f : 管道截面积, m 2; Τ: 汽水两相流比容, m 3 kg; Τ′水:
液相水比容, m 3 kg; Τ″汽: 蒸汽比容, m 3 kg; X : 蒸汽
干度, % ; F: 锤击力, N ; m : 击锤质量, kg; t: 碰撞时
实际干度只能在最佳干度上下变化, 因此, 对于一个注汽井来说, 井筒实际蒸汽干度监测尤为重要.
1 取样器的设计
我们根据克拉玛依油田稠油热采油藏浅、油层薄、注汽压力低等特点, 设计了 KZQ 2I 型井下蒸汽取样器.
111 原理及结构设计
KZQ 2I 型蒸汽取样器如图 1、2 所示, 由四部分构图:
间, s; V 0: 初速度, m s; a: 加速度, m s2; S : 控制套下行行程, m ;
(4) 钢丝强度设计
F 1 = Ρb × A 其中: F 1: 钢丝可承载荷, N ; Ρb: 许用应力, Pa; A : 钢丝截面积, m 2.
113 技术参数设计
根据克拉玛依油田九区、红浅稠油具体情况, 作
容积: 200m l; 取样部位: 井筒任意深度; 关闭方式: m g L.
锤击解锁差压推动式; 外形尺寸: 5 40mm × 1345mm ; 有效关闭行程: 50～ 60mm ; 质量 8194kg.
此外还设计了与此有关的防喷盒、防喷管、击
2 现场试验与分析
锤、脚手架、滑轮等装置.

稠油热采工艺中热力的测试方法研究

稠油热采工艺中热力的测试方法研究作者：王斌来源：《石油研究》2019年第06期摘要：稠油热采工艺是辽河油田稠油开采常用的有效开采工艺之一，其注汽温度最高可达350℃。

利用液体膨胀剂在此高温下产生的体积膨胀力和饱和蒸汽压力，为热采工艺中使用的部分井下工具提供动力，实现工具的工艺动作。

通常应用最广泛的这类工具就是热力封隔器，由于动力来源于热力，可实现自动坐封，减少了现场操作步骤，节约了生产成本。

本文主要对其中一种热力封隔器使用的热膨胀药剂的热膨胀力进行测试和研究，以指导现场应用。

关键词：稠油热采;热膨胀力;热力封隔器;膨胀剂0 引言饱和蒸汽压是液体工质最基本的物性参数之一，是化工、生产、科研、设计过程中的重要基础数据，所以掌握测量饱和蒸汽压的方法具有很大的实际意义。

液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：静态法，动态法和饱和气流法。

动态法是指在不同外界压力下测定液体的沸点，又称沸点法。

动态法与其它两种方法相比具有操作简单，结果比较准确的优点，适用于蒸汽压不太高的液体。

在封闭体系中，当液相的蒸发速度与相应汽相的凝聚速度相等时，体系达到动平衡，此时的蒸汽压为该温度下某液体工质的饱和蒸汽压。

液体的饱和蒸汽压等于外界压强时的温度为液体的沸点，因此沸点是随外界压强变化的，当液体所受的压强增大时，它的沸点升高;压强减小时，沸点降低。

当外界压强为标准大气压（101.325kPa）时，称之为该液体的正常沸点。

辽河油田是中国重要的稠油生产基地，有着丰富的稠油、高凝油资源，其开采方式目前多采用稠油热采工艺技术。

在常规的稠油热采工艺中，注汽温度最高可达350℃，注汽压力可达17MPa。

稠油注汽开采中使用的热力封隔器在设计中利用了高温下液体膨胀剂膨胀产生的热力为其提供动力，实现随温度升高自动坐封的功能，便于操作的同时也降低了生产成本。

本文研究了一种热力测试方法，利用热力测试装置模拟稠油热采工艺现场进行热力测试，并将测试数据列表，为热力封隔器等井下工具的设计和生产提供参考。

测量和控制蒸汽干度的方法

一 8 0 。桶蒸汽 /天
。
。
5 试验时蒸汽干度范围为 1 千帕
。 , ,
0 质量流量范围为 2
上游压力范围为
20 68一 482 6
临界流量节流器通常装在注入井井的信息汽干度图
。
口以控制蒸汽注入流量
,
但它不能提供任何蒸汽干度
口
。。
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现场试验结果证明此装置测量准确价格低廉适用可行
、、 , ,
测量蒸汽干度的精度为正负
一 8 %
,
5 c
个干度点流量为正负 3 2 桶蒸汽 /天
, 。。,, Nhomakorabea蒸汽干度是蒸汽与水的混合物 ( 即湿蒸汽 ) 中干蒸汽的重量百分比
,
。
一般油田锅炉的设计
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
、。
、
量节流器装置蒸汽干度声监控系统等新设备和新方法
〔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度是热采注蒸汽中的重要一环 0 % 重量的水仍为液态蒸汽干度为 8 0 % 2

油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究(最新版)

( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究(最新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究(最新版)注汽锅炉是用于在稠油开采过程中向稠油层注入高压蒸汽的注蒸汽稠油热采的关键设备，而蒸汽干度是检测油田注汽锅炉的重要指标，直接影响稠油热采的效果。

注汽锅炉的蒸汽干度控制影响因素中最主要的就是人为因素，对油田注汽锅炉的运行产生不利影响，同时，直接影响了稠油热采的效果。

因此，对油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究正向着自动化控制的方向迈进。

本文简单介绍了油田注汽锅炉蒸汽干度控制的现状，重点分析了注汽锅炉蒸汽干度控制的重要指标，提出了干度控制的方法，即模糊控制方法和预测控制方法。

我国社会经济发展越来越快，对石油资源的依赖程度也越来越高。

我国大部分地区勘明的石油资源为高粘度重质石油，也叫做稠油，顾名思义，稠油的粘度和密度都很高，这就给石油开采技术提出了更高的要求。

因此，为提高油田稠油开采能力，必须采用注汽锅炉往井下注入适当干度蒸气的方法，这样能够使油层加热，原油受热膨胀，粘度就会降低，大大提高了稠油的开采能力，往井下注入的蒸汽必须是温饱和蒸汽，不能是过热的蒸汽，采用蒸汽干度来检测蒸汽状态。

蒸汽干度指的是单位质量湿蒸汽中含有的饱和蒸汽的质量。

只有提高蒸汽干度的控制，才能保证注汽锅炉的蒸汽质量。

油田注汽锅炉蒸汽干度控制系统现状传统的油田注汽锅炉控制系统采用的是仪表监控和手动控制的方式，控制效率低，能源浪费严重，稠油开采效率较低。

油田注汽锅炉蒸汽干度测量方法研究

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研究成果声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得辽宁石油化工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。特此申明。
Steam thermal drive oil is the method in which high pressure steam with suitable dryness fraction is injected into heavy oil stratum. Steaminjection boiler is the key equipment of thermal drive, and it is also the equipment whose energy consumption is the largest in the thermal drive process. As an important parameter for safe operation of steam-injection boiler, dryness is also an important target which affects the effect of heavy oil thermal drive. But at present dryness control basically is at the hand control stage, therefore the forecast and control of dryness for steam-injection boiler are affected by human factor observably, not only the safe operation of steam-injection boiler is threatened, but also the effect of heavy oil thermal drive is effected. Therefore, it is imperative to carry on the research of control method of dryness for oilfield steaminjection boiler. Since steam-injection boiler was introduced from America at 1980s, the manufacture of it has realized industrialization interiorly. But the control system of steam-injection boiler still stays at the quondam technologic level. Its control efficiency is not high, too. Along with the constant development of advanced control theory and computer technology, predictive control to the dryness control of steam-injection boiler and enhancing the control efficiency of control system has became an inevitable trend. First the thesis introduces the basic knowledge of stream dryness measurement, for the prevalent problems which exist in most domestic

浅议使用油田井下水电极传感器测量蒸汽干度

浅议使用油田井下水电极传感器测量蒸汽干度蒸汽吞吐是目前辽河油田稠油油藏开发采用的时间最长、范围最广的开采方式，目前井下蒸汽干度测试采用的是井下取样地面化验方式，这种方法只适用于井下单点蒸汽干度取样测试，不能满足干度剖面测试需要。

本文利用分相式井下水电极传感器探头对饱和蒸汽中的汽相和水相进行测量，将所测电容值与干度进行标定，即可获得干度测量值。

标签：油田;电极传感器;蒸汽干度1 前言蒸汽吞吐是目前辽河油田稠油油藏开发采用的时间最长、范围最广的开采方式，井下蒸汽干度测量面临注汽井筒内流型多变、管道扭曲、测量空间有限且难以人工操控等问题。

目前油田现场蒸汽干度测试仍较多的采用取样法，取样法沿用时间较长，而且取样技术也取得了很大的进步。

取样法最大的问题就是不能实现井下蒸汽干度剖面的连续测量。

本文利用分相式井下水电极传感器探头对饱和蒸汽中的汽相和水相进行测量，将所测电容值与干度进行标定，即可获得干度测量值，实现了干度剖面的连续测量。

2 原理井下水电极电容法干度传感器，是先通过分相装置使小部分气液两相流体完全分离，再通过水电极电容探头进行测量，将所测电容值与干度进行标定，即可获得干度测量值。

如图1所示，井下水电极电容传感器探头采用的是圆柱形电容传感器探头，蒸汽-水分离装置将蒸汽和水分为上下两部分，上部分为蒸汽1，高度为d，下部分为水3，高度为h，蒸汽-水分界面为2，中心部分为金属芯5，其外部包裹陶瓷涂层4，厚度为。

水电极探头上部蒸汽部分所产生的电容可以等效为两个电容串联，如图2所示，蒸汽部分绝缘层产生的电容值1为C21，蒸汽层产生的电容值2为C22，根据圆柱形电容传感器基础知识，得出：式中，为圆柱形测量室底面积，为蒸汽部分高度，为水面高度，为水电极测量室整体高度，为测量室中水蒸汽的密度，为测量室中水的密度。

由于测量室底面积相同，水蒸汽和水的密度与分离前蒸汽和水的等效密度相同，所以最终测量室中蒸汽干度为：因此电容就成为干度的函数：C=f（x）。