油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究参考文本
影响注汽干度的可控因素研究
影响注汽干度的可控因素研究发表时间:2014-12-02T10:04:20.670Z 来源:《价值工程》2014年第7月上旬供稿作者:林惠春[导读] 它将增压后的软化水加热蒸发成饱和湿蒸汽,然后将其强制送入地下油层,为稠油热采提供热源。
On Controllable Factors Influencing the Dryness of Steam林惠春LIN Hui-chun(辽河油田锦州采油厂,凌海121209)(Jinzhou Oil Production Plant of Liaohe Oilfield,Linghai 121209,China)摘要院根据能量守恒定律,蒸汽干度受锅炉热效率、燃料消耗量、锅炉给水量等多种因素影响。
现场注汽锅炉实际运行中,其中有些因素是可控的,而有些因素则不可控。
针对可控因素,采用降低注汽锅炉排烟温度、控制过剩空气系数、提高注汽锅炉给水温度、调节锅炉供水量、燃料供应量等方法,可以有效控制或提高蒸汽干度。
Abstract: According to the law of conservation of energy, the dryness of steam is influenced by the thermal efficiency of boiler, fuelconsumption, boiler feed water and so on. In the actual operation of steam injection boiler field, some of these factors can be controlled, andothers are not controllable. The controllable factors can be controlled through the methods of reducing the temperature of exhaust gas ofsteam boiler, controlling excess air coefficient, increasing the water temperature, regulating the water supply and fuel supply of steam boiler,then the dryness of steam could be efficiently controlled and promoted.关键词院油田;注汽干度;控制方法;研究Key words: oil field;dryness of steam;control method;research中图分类号院TE357 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)19-0032-020 引言注汽锅炉是油田稠油热采的关键设备。
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。
关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议参考文本
关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月关于蒸汽锅炉汽包水位控制的建议参考文本使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
1997-12-16,1台SG-1025/18.3锅炉发生了缺水干锅,汽包低水位保护拒动,导致水冷壁大面积变形、多处爆管的事故。
此后,国家电力公司颁布的《防止电力生产重大事故的25项重点要求》列出了防止锅炉缺、满水事故的要求,又编写了辅导教材。
《电力安全技术》杂志相继发表了一些与之相关的文章,其中《汽包全充水启动》一文提出全充水启动以解决启动中汽包温差控制的建议,部分内容涉及对《电站锅炉监察规程》的理解与执行。
笔者对锅炉汽包水位控制的建议如下。
1 水位控制的意义蒸汽锅炉水位是锅炉运行控制的重要参数之一,稳定工况下,撇开假水位因素,汽包水位的升降标志锅炉给水(包括减温水)流量与蒸汽流量的平衡状况,给水流量偏大则水位升高,反之亦然。
广义的水位控制可以包括直流炉中间点温度的控制以及超临界、超超临界锅炉相变点位置的控制,因为它们都标志着对给水与蒸汽流量平衡的控制,决定着省煤器、蒸发受热面(或高比热区)和过热器的分界线,只是直流炉不存在假水位问题,而以其界面的变动显示其动态不平衡。
试论油田注汽锅炉的干度控制自动化技术
2019年10月试论油田注汽锅炉的干度控制自动化技术仙依然·阿不都克依木(中国石油天然气股份有限公司新疆油田公司风城油田作业区一号供汽联合站,新疆克拉玛依834000)摘要:利用注汽锅炉向井内注入一定干度蒸汽的方式,有助于促进油田稠油开采的效率提升,油田注汽锅炉干度自动化控制是促进锅炉供热效果提升的重要手段。
文章主要围绕油田注汽锅炉干度控制自动化技术展开探讨,其中,针对相关的控制参数及难点等也进行了简要分析,以期为相关研究提供一些参考。
关键词:油田注汽锅炉;干度控制;自动化技术油田稠油热采,主要是以湿度蒸汽为供热源,蒸汽干度作为可直接影响油田注汽锅炉运行安全的关键参数,针对其开展有效的自动化控制操作十分重要。
现如今应用较为广泛的蒸汽干度控制方法多为常规控制,极易受到人为因素的影响,导致油田注汽锅炉运行安全性以及稠油热采效果大幅度降低的可能性相对较高。
基于此,针对油田注汽锅炉蒸汽干度开展深入的自动化控制研究至关重要。
1油田注热锅炉控制参数油田注热锅炉主要应用于油田稠油热采作业,由于稠油的原油粘度会受到温度的影响,在稠油开采过程中,随着稠油的向上流动,其周围低温会处于不断上升的状态,而其原油粘度以及流动阻力也会随之而不断上升,再加上稠油本身含有大量的胶质物与沥青,因此选择开采设备时,必须要对设备性能进行严格把控,否则即便注热锅炉的相关参数得到了有效控制,稠油的采收率指标也很难达到要求。
同时,在注热锅炉的运行过程中,为降低稠油的粘度与流动阻力,还需对锅炉的蒸汽干度以及燃烧效率进行严格控制,其中蒸汽干度与锅炉的高压热源有关,蒸汽干度越高,锅炉向油层中注入的湿饱和蒸汽就会拥有更高的深度,对稠油流动性与渗透性的改善效果也会更好;而燃烧效率则是与高温蒸汽热源有关,燃烧效率蒸汽热源的温度就会越高,这样在稠油与水进行加热时,二者间的密度差会变得更大,最终取得更好的重力泄油效果,这些对于稠油采收率的提升都是非常有利的。
注汽锅炉蒸汽干度模糊-预测控制的应用研究
V0 1 . 2 1
No . 21
电 子 设 计 工 程
El e c t r o ni c De s i g n En g i n e e r i n g
2 0 1 3年 1 1月
NO V. 2 01 3
注汽锅 炉 蒸汽干 度模 糊一 预 测控制 的应 用研 究
P r a c t i c a l a p p l i c a t i o n d e mo n s t r a t e s t h a t t h e c o n t r o l s t r a t e g y c a n g u a r a n t e e t h e s t a b l e o p e r a t i o n o f t h e s t e a m i n j e c t i o n , a n d a n t i —
郝 志旭 ,肖 军 ,李 亮亮
( 辽 宁石 油化 工 大 学 辽 宁 抚 顺 1 1 3 0 0 1 )
摘要 : 针 对 油 田 注汽 锅 炉 蒸 汽 干 度 控 制 现 状 , 结合 模 糊 控 制 与预 测控 制 的 特 点 , 提 出 了注 汽锅 炉 蒸 汽 干 度 模 糊 一 预 测 控 制方法。 从 现 场 实际 应 用 可 以 看 出 , 该 控 制 策略 能够 保 证 注汽 锅 炉 的 稳 定 运 行 , 抗干扰能力较强。 同时 , 该 控 制 策 略 提 高 了注 汽 热 采 的 效 率 , 控制性能较好 , 经济效益十分明显 , 具有很好的实际应用前景。
A b s t r a c t : A c c o r d i n g t o c u r r e n t s i t u a t i o n o f s t e a m i n j e c t i o n b o i l e r s t e a m d r y n e s s o i l c o n t r o l , c o m b i n e d w i t h t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f f u z z y c o n t r o l a n d p r e d i c t i v e c o n t r o l , a n d f u z z y - p r e d i c t i v e c o n t r o l s t r a t e g y o f s t e a m i n j e c t i o n b o i l e r s t e a m d r y n e s s i s p r o p o s e d .
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。
测量和控制蒸汽干度的方法
。
。
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
油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究作者:高阳来源:《商品与质量·学术观察》2013年第11期摘要:本文为了提高油田稠油热采操作过程中,注汽锅炉的供热效果,研究了一种能够对油田注汽锅炉蒸汽干度指标进行高质量控制的方法。
在对蒸汽干度控制重要性进行简要分析的同时,研究了现阶段各类控制方法存在的问题,提出了一种结合模糊控制技术、预测控制技术的综合性控制方案,并就该注汽锅炉蒸汽干度数值的影响因素,以及控制方法的操作要点展开了深入研究与分析,希望能够引起各方特别关注与重视。
关键词:油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法分析在现阶段的技术条件支持下,油田稠油热采作业实施过程当中所涉及到的最关键性设备之一就在于注汽锅炉。
注汽锅炉最主要的工作要点在于:将在增压处理基础之上所形成的软化水,通过加热蒸发的反应方式,使其能够蒸发形成具有显著饱和性特征的湿度蒸汽。
并将这部分湿度蒸汽强制性的传输至地下油层当中,而这部分湿度蒸汽也正是油田稠油热采作业得以顺利开展的供热源所在。
因此,如何在各种不同的运行工况下,始终将油田注汽锅炉的蒸汽干度控制在该限值当中,已成为相关工作人员重点关注的问题之一,本文即对其做详细分析与说明。
1、油田注汽锅炉蒸汽干度控制的重要性分析正如上文中所提到的:油田注汽锅炉所对应的蒸汽干度控制标准以80%为宜。
相关实践研究结果表明:若油田注汽锅炉所对应的蒸汽干度>80%,则可能导致锅炉运行状态下,大量的钙离子、镁离子在锅炉炉管内部发生沉积反应,导致注汽锅炉在长期性的运行状态下出现炉管过热、或者是外观发生损坏等方面的问题;若油田注汽锅炉所对应的蒸汽干度更加关键的一点在于:考虑到油田稠油热采作业中所应用的主汽锅炉为基于单管、直流的运行模式,炉管总体长度达到了700m以上,导致炉管内部所对应的介质具有极长的流动距离。
换而言之:在整个油田注汽锅炉的操作运行过程当中,蒸汽干度的控制对象表现出了比较明显的时滞性特征,且会对干度控制质量产生影响的因素众多。
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
入 学 时 间 论文起止时间 答 辩 时 间
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
油田提高注汽锅炉蒸汽出口干度技术研究
8 0 %,已不能满足现 阶段注蒸汽 开采工艺要求 。为此 ,提 出了汽水分离 、过热 、掺混方法进 提高蒸 汽干度 , 并 使其伴有 1 5 ℃过热度 ,达到了蒸汽驱稠油热采条件 ,现场应用表 明该方法在 节能 、环保和能效上效果显著。
关 键 词 :稠油开发 ;蒸汽干度 ;蒸汽开发 ;汽水 分离
p r o t e c t i o n , a n d i t s e n e 略y e t l i c i e n c y 1 S s i g n i ic f a n t . Ke y wo r d s : He a y v o i l d e v e l o p me n t ; S t e a m d r y n e s s ; S t e a m d e v e l o p me n t ; S t e a m a n d wa t e r s e p a r a t i o n
第4 4卷第 1期 2 0 1 5年 1月
当
代
化
工
C o n t e mp o r a r y C h e mi c a l I n d u s t r y
V o 1 .4 4, N o 1 5
油 田提 高注汽锅炉蒸汽 出 口干度技术研究
注蒸汽已经成为 国内外广泛使用的开采超稠油
一
锅 炉散 热损 失热 量, k J / k g ; 锅炉外 排 损失 热量 , k J / k g o
P AN LI - s h e n g1 ZHAN G H ai - yi n g2
,
( 1 . E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y C o mp a n y o f X i n j i a n g O i l i f e l d C o mp a n y , Xi n j i a n g Ke l a ma y i 8 3 4 0 0 0 ,C h i n a ;
油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究
油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究引言在油田生产中,注汽锅炉被广泛应用于采油过程中的蒸汽注入。
蒸汽的干度对于油田生产过程的稳定性和效率有着重要影响。
本文将对油田注汽锅炉的蒸汽干度控制方法进行研究,并提出一种可行的控制方法。
蒸汽干度的影响因素蒸汽的干度是指蒸汽中所含的液体水的质量百分比。
油田注汽锅炉的蒸汽干度受到多种因素的影响,主要包括锅炉的操作参数、给水水质、蒸汽排放系统等。
操作参数锅炉的操作参数对蒸汽的干度有着直接影响。
例如,锅炉的蒸汽压力和温度的设置会影响蒸汽的干度。
过高的蒸汽压力和温度会导致蒸汽中水分的蒸发不完全,从而降低蒸汽的干度。
给水水质给水中的水质对蒸汽的干度也有一定影响。
水中的溶解气体和固体杂质会降低蒸汽的干度。
因此,在给水处理过程中,需要进行水质的净化和气体的去除,以提高蒸汽的干度。
蒸汽排放系统蒸汽排放系统的设计和运行也会对蒸汽的干度产生影响。
排放系统中的冷却和凝结装置对蒸汽的干度起着重要作用。
通过合理设计冷凝器和降低排气温度,可以降低蒸汽中水分的含量,提高蒸汽的干度。
蒸汽干度控制方法为了确保注汽锅炉产生的蒸汽具有理想的干度,需要采取一系列的控制方法。
控制锅炉操作参数合理控制锅炉的操作参数是控制蒸汽干度的关键。
需要根据油田的实际情况,确定适当的蒸汽压力和温度。
通过监测和调整操作参数,可以保持蒸汽的干度在理想范围内。
加强给水处理给水处理对于提高蒸汽干度至关重要。
需要对给水中的溶解气体、固体杂质进行有效去除。
采用适当的净化设备和工艺,如净水系统、去氧器等,可以提高给水的质量,从而提高蒸汽的干度。
优化蒸汽排放系统蒸汽排放系统的优化设计可以有效提高蒸汽的干度。
合理设计冷凝器和降低排气温度可以降低蒸汽中水分的含量。
此外,还可以考虑采用疏水阀、分离器等设备,以增强蒸汽排放系统的脱水效果,提高蒸汽的干度。
定期检测和维护定期检测和维护注汽锅炉及相关设备是确保蒸汽干度稳定的重要措施。
需要对锅炉的各项操作参数进行监测,及时发现并处理异常情况。
浅谈如何有效控制注汽锅炉燃烧精度
浅谈如何有效控制注汽锅炉燃烧精度摘要:注汽锅炉的燃料消耗占生产总成本的48%以上,降低锅炉能耗,提高锅炉运行效率,不仅仅是实现节能减排,也是降低稠油开采成本的主要方向。
锅炉的热效率受空燃比影响较大,注汽锅炉燃烧设备引进年代早,空燃比调节主要依靠传统的机械式连杆来进行控制。
机械式空燃比例控制由于其自身的控制特性,使得燃烧效果不好,干度不够稳定,效率和环保排放等方面难尽人意,因此注汽锅炉的运行控制显得十分重要。
关键词:稠油;注汽锅炉;运行控制;燃烧效果;比例控制某油田是以生产稠油和超稠油为主的大型油田,以蒸汽吞吐、蒸汽驱、分层注汽等为代表的主流开采技术都离不开注汽锅炉的使用。
由于地层结构千差万别,油藏埋深、油层厚度、渗透率也不尽相同,导致不同油井、同井不同油层的注汽参数均不相同,甚至不同生产阶段的参数也不相同,因此注汽锅炉的运行控制显得十分重要。
1原燃烧系统特点1.1燃烧空燃比根据燃烧理论可以得出:决定燃烧效率的主要参数为排烟温度、助燃空气温度以及烟气中的余氧含量。
有些注汽锅炉加装了烟气回收装置,利用烟气余热预热助燃空气。
其目的就是降低排烟温度、提高助燃空气或给水温度,进而提高燃烧效率。
只有当助燃空气中的氧气含量和燃料中碳的含量恰好匹配、烟气中的二氧化碳含量达到最大值时,燃烧效率最高,此时的助燃空气配给量称为理论空气。
在理想状态下,燃烧过程所排放出的烟气中应该只含有二氧化碳、水蒸气以及来自助燃空气的氮气。
换句话说,如果烟气中含有氧气,则表明助燃空气过多,或者称之为空气过剩。
当空气严重过剩时,将造成烟气排放量大幅度增加,在将大量热量带走并释放到大气中的同时,还造成炉膛温度下降,大幅度地降低燃烧效率;反之,如果空气供给量不足,则助燃空气中的氧不足以将燃料中所含有的碳全部转化为二氧化碳,从而导致不完全燃烧产生大量一氧化碳,在降低燃烧效率、加重烟气排放所造成的环境污染的同时还会影响锅炉运转的稳定性和安全性。
油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究
64油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究宋冰冰 辽河油田公司曙光采油厂【摘 要】伴随着我国的改革开放热火朝天的干了起来,我国各个行业的经济呈现出朝气蓬勃的发展态势,但也相对应的,石油资源的需求量逐年上升。
对于石油资源有了更多的需求,也对石油资源以及其衍生品有了更多的依赖。
为了能够满足我们对于石油的需求量,我们必须加大对于石油的开采量。
从上个世纪的八十年代开始,我国就为了能够将石油开采中遇到的问题解决掉,加强石油的开采,引入了从国外带来的油田热采设备,也就是今天笔者要讨论的注汽锅炉。
该设备是依靠油田蒸汽热采相关技术进行实施的,同时它也相应在油田热采技术里拥有很高的地位。
蒸汽干度对于稠油热采有着很好的效果和作用,它也是油田注汽锅炉安全运转的重要参考数值,可以随时进行准确检测和管理控制。
笔者在本文对注汽锅炉的蒸汽干度的相关控制方法进行讨论研究,希望能够为我国的石油开采尽一些自己的绵薄之力。
【关键词】油田;注汽锅炉;蒸汽干度;方法研究引言我国的地域辽阔,而且人口的基数很大,石油资源的含量丰富,但是在我国勘探查验的石油资源大多都是稠油,它们的粘度和密度与普通的石油相比是要大的,所以石油的开采难度可想而知,它对于相应的技术也具有一定的高标准和要求。
为了能够加大稠油的开采水平,需要正确操作和应用注汽锅炉,而且不要忘记在其中加入适量的干度蒸汽,加入后能够有效提高稠油的开采量,因为加入干度蒸汽后,有助于加热油层,使得原油膨胀,将稠油的粘度大大降低,加强石油的开采量。
还有一个关键的点是添入的蒸汽的温度不能过热,要是适温的状态且要是饱和的。
应用蒸汽干度能够很好检验蒸汽的状况,所以为了确保注汽锅炉的蒸汽质量,需要加强蒸汽干度的控制。
一、蒸汽锅炉对于蒸汽干度研究的控制讨论1.串联控制回路研究为了更好控制锅炉的蒸汽干度,进行该项研究,可以采取控制变量的方法进行讨论研究。
可以将蒸汽干度作为主要的被控制变量,将水的流量当成副的被控制变量,而将给水流量作为控制变量,这三个变量有着密切不可分割的关系,能够完整构建出一个串联的控制回路。
一种注汽锅炉蒸汽干度的监控方法
一种注汽锅炉蒸汽干度的监控方法[摘要] 为了实现注汽锅炉蒸汽干度的高质量控制, 提出一种蒸汽干度监控方法,通过对影响干度的因素进行分析,查找出影响锅炉干度变化的因素,从而总结出简单,容易操作的一种干度监控方法,实现蒸汽质量的稳定提高。
[关键词] 注汽锅炉干度监控注汽锅炉是油田稠油热采的关键设备. 它将增压后的软化水加热蒸发成饱和湿蒸汽, 然后将其强制送入地下油层, 为稠油热采提供热源. 注汽锅炉蒸汽干度是指湿饱和蒸汽中所含干饱和蒸汽的质量百分比. 实际应用表明, 注汽锅炉的蒸汽干度稳定在80%最为理想, 干度值太高将使大量的钙镁离子沉积在炉管中, 导致炉管过热和损坏; 干度值过低将使油层积水过多. 因此, 干度值是影响重油热采效果的重要指标, 也是注汽锅炉安全运行的重要参数[1.2]由于注汽锅炉是一种单管直流锅炉, 炉管总长达700 多米, 介质流动距离较长, 使得干度对象具有较大的时滞, 且影响蒸汽干度的因素众多, 很难找到一种行之有效的蒸汽干度控制方法. 目前注汽锅炉干度控制系统大都采用串级P I D 控制、模糊P I D 控制器、多变量预测控制等几种控制方案, 这些方案均以燃料量为操纵变量, 蒸汽干度为被控变量, 构成控制回路. 但由于仅根据当前被控量偏差信息来确定控制量, 这些控制方案不能及时克服扰动对蒸汽干度的影响, 导致干度在很大范围内波动, 控制效果较差.一.干度影响因素分析根据能量守恒, 注汽锅炉存在如下能量关系[1 ]ηBQD = D (h′ + γξ- h in ) , (1)即γ=B/DηQD/ξ –(h′- h in)/ξ . (2)其中:γ为干度(% ) ,B 为锅炉每小时的天然气消耗量(m 3/ h) ,D 为给水流量(kg/ h) , η为热效率( %) ,QD 为天然气的低位发热量(kJ/ m 3) , ξ为汽化潜热(kJ/ kg) , h′为饱和水焓(kJ/ kg) ,h in 为给水焓(kJ/ kg)。
油田注汽锅炉蒸汽干度控制系统解决方案
作者: 杨斌;余将静;戴文庆;王平
作者机构: 新疆油田公司重油开发公司;新疆油田公司石西油田作业区石西集中处理站出版物刊名: 化工管理
页码: 161-161页
年卷期: 2014年 第24期
主题词: 注汽锅炉;PID最优控制;解决方案;电导率的数据;自动调节控制
摘要:通过对现行的关于汽水两相流干度的各种计量方法的研究,在考虑到注汽锅炉的一些工艺特点的情况下不断的反复实验。
最终采取两种方式测量,一是PID最优控制算法,二是电导率测量。
在不断地摸索并结合自动化控制技术等一系列方法后,最后成功的研究出注汽锅炉蒸汽干度控制系统的解决方案。
它运用了炉水电导率的数据然后通过调整火量的大小从而进一步的实现蒸汽干度的自动调节控制。
油田注汽锅炉蒸汽干度控制系统的实施可以给社会带来良好的反应。
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油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究参考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究参
考文本
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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。
国内外加快了对油田注汽锅炉控制方法的研究,目前主要有:串级PID控制方法、模糊-PID双模控制方
法、多变量预测控制方法等几种控制方法。
串联PID控制方法是将蒸汽干度作为主被控变量,水流量为副被控流量,给水流量作为控制变量,组成串级控制。
采用PID最优控制算法调整给水流量,主回路控制器自动控制蒸汽干度的控制方法。
模糊-PID双模控制器,是将模糊控制模块与PID控制模块相结合,对系统进行调节和控制。
多变量预测控制方法通过两输入-两输出的预测控制器,对蒸汽干度进行控制。
蒸汽干度概述
油田注汽锅炉控制系统中最重要最关键的部分是蒸汽干度控制系统,油田热采生产工艺要求蒸汽干度控制在75%-80%之间,若蒸汽干度过低,将无法满足注井的热量要求;若蒸汽干度太大,将导致蒸汽中的杂质附着在锅炉壁上,造成锅炉结垢,锅炉的效率随之降低,并且锅炉的安全运行受到不利影响。
蒸汽干度指的是单位时间内在固定蒸汽压力和固定蒸汽温度下蒸汽占总量的百分数。
蒸汽干度直接关系到注汽锅炉的运行参数,且蒸汽干度的检测产生的噪音很大,结果的准确度低。
传统的蒸汽干度检测方法有人工检测法和湿蒸汽双相流蒸汽干度检测法,人工检测法,通过人工进行蒸汽干度的检测工作,这种方法主观因素大,误差大,工作强度大,工作效率较低。
蒸汽干度检测方法还有一种叫做湿蒸汽双相流蒸汽干度检测法,这种方法在蒸汽锅炉的输出端加设孔板,差压变送器检测蒸汽流经孔板时的湿度和蒸汽压力的差压信号。
蒸汽干度的影响因素很多,要实现对蒸汽干度的控制,必须掌握影响蒸汽干度的主要因素。
给水流量、天然气流量、蒸汽压力、锅炉热效率、饱和水焓、汽化潜热、给水焓和天然气低位发热量等都关系到注汽锅炉的蒸汽干度。
锅炉热效率、饱和水焓、汽化潜热、给水焓和天然气
低位发热量这几项因素的波动不会引起蒸汽干度的剧烈变化,因此,要实现蒸汽干度的控制,需要关注给水流量、天然气流量和蒸汽压力的变化,因为它们会使蒸汽干度出现时滞特性。
而在蒸汽压力稳定时,蒸汽干度只受给水流量和天然气流量的影响。
基于模糊预测控制的蒸汽干度控制方法
要实现对油田注汽锅炉的有效控制,必须保证蒸汽压力和蒸汽干度的稳定,一方面用蒸汽压力的参数调节给水流量,另一方面用蒸汽干度的参数调节天然气流量,两者共同构成蒸汽干度的控制系统,实现油田注汽锅炉蒸汽干度自动化控制。
3.1.蒸汽压力的控制
油田注汽锅炉的重要参数之一就是蒸汽压力,在往井下注入蒸汽时,对蒸汽压力的要求不是特别的高,可以允许的可波动范围较大,另外调节给水流量实现对蒸汽压力
的控制,这一控制过程的时滞时间较小,因此影响蒸汽压力的因素较少,我们可以采用单回路的蒸汽压力模糊控制器,控制给水流量,就能够实现蒸汽压力控制,我们将蒸汽压力误差及其变化率来调节给水流量,模糊控制器的输入语言变量为蒸汽压力误差及变化率,模糊控制器的输出语言变量采用变频器频率增量。
3.2.模糊前馈-反馈控制
由蒸汽干度的影响因素可知,给水流量、天然气流量为主要影响因素,因此,我们将蒸汽干度作为主被控变量, 天然气流量为副被控变量,形成串级控制回路,在串级控制回路中我们采用模糊预测控制器来实现对串级回路的控制。
蒸汽干度控制系统包括以下几个部分:非线性跟踪-微分器、前馈模糊控制器、模糊预测控制器、乘法计算器等组成,采用模糊控制方法能够在注汽锅炉运行参数发生波动时稳定蒸汽压力,我们将给水流量及其变化率作为前馈
控制量,与串级回路构成前馈-反馈控制系统。
通过给水流量的控制量与回路控制量相乘,来实现对给水流量的自动监控,另外,在模糊预测控制系统中加入非线性跟踪-微分器来增强系统的抗干扰能力,蒸汽干度控制系统的最终控制量是由前馈模糊控制器输出量与模糊预测控制器输出量通过乘法计算器进行乘积后的值来确定的。
通过以上分析和研究,基于模糊预测控制的蒸汽干度控制方法,是通过模糊前馈-后馈控制系统实现的,该系统在预测控制原理和模糊控制原理的基础上形成的,将前馈模糊控制器、模糊预测控制器、非线性跟踪-微分器、计算器等部分组成,该控制方法同构对给水流量、天然气流量、蒸汽压力的有效控制,实现了蒸汽干度的有效控制,能够大大降低噪声的干扰,具备较强的抗干扰能力,实现了油田注汽锅炉蒸汽干度的自动化控制。
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