稠油开采中湿蒸汽质量流量及干度测量

admin 2018-4-3 9:16:30 职业动态 次阅读

摘要:蒸汽辅助重力泄油是一项稠油藏开采技艺,对井口湿蒸汽干度请求严刻。为满足测量请求,提议采用涡街流量计、V锥流量计、差压变送器、温度传感器的联合测量装置,对湿蒸汽的质量流量、干度实行测量。在验证联合测量装置测量湿蒸汽质量流量准确度时,将一段时间内锅炉累计进水质量(视为锅炉供汽质量)作为对照组,与由联合测量装置测量的湿蒸汽累计质量实行比较。在验证联合测量装置测量湿蒸汽干度准确度,将采用莫尔滴定法测量的湿蒸汽干度作为对照组,与由联合测量装置测量的湿蒸汽干度实行比较。联合测量装置对湿蒸汽质量流量、干度的测量相对误差均符合工程请求的一5%~5%。


1概述

蒸汽辅助重力泄油(SteamAssistedGravityDrainage,SAGD)是一项稠油藏开采技艺。将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏,被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法,具有较高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率,降低了井问干扰,幸免过早出现井问窜通』。我国的稠油资源储量巨大,分布广泛,首要集合在我国东北部和西部的大中型油田。SAGD技艺采用注蒸汽开采方式,将冷却水除氧后送人注汽锅炉实行加热汽化,在锅炉出口生成一定干度的湿蒸汽,然后将湿蒸汽引入高压分离器实行汽水分离,分离出干度为95%以上的湿蒸汽,最后经球形分配器分配后注入各油井。


SAGD技艺的成功与否与注入油藏湿蒸汽流速、干度关系密切,热别是湿蒸汽干度。注入的湿蒸汽于度越高,采油效果越好。一般请求注入油藏底部的湿蒸汽干度为70%一75%。由于井区内各井口与锅炉距离不等,在输汽过程中由于管道沿程热损失和压力损失,容易造成各井口湿蒸汽质量流量及干度的不同。因此,井口处湿蒸汽的质量流量、干度往往成为检测的重点。段小维等人以冷凝式蒸汽干度测量方法为

核心,研制了湿蒸汽质量流量、干度测量装置检测台,完成了检测台的数据采集处置系统的设计与建设,可用于检定湿蒸汽质量流量、干度测量。但这种测量方法对野外条件的适应性不十分抱负。本文采用涡街流量传感器、V锥流量传感器、差压变送器、温度传感器的联合测量装置,对井口湿蒸汽的质量流量、干度实行测量,并对联合测量装置的测量准确度实行检验。


2联合测量装置的测量原理

2.1测量流程‘

联合测量装置的测量流程见图1。联合测量装置采用经过标定的涡街流量计、V锥流量计、压差变送器、温度传感器作为测量元件。涡街流量计、V锥流量计承担测量湿蒸汽质量流量,差压变送器、温度传感器承担采集湿蒸汽的压力、温度。计算机按照一次测量元件采集的数据,计算湿蒸汽的比焓、质量流量、干度等参数,并对一按时间内的湿蒸汽质量实行累计运算。重要参数实时储存在数据库中,作为历史数据以备后期调用。

2.2测量计算方法

涡街流量计应用流体振荡原理测量质量流量,当流体经过旋涡产生体时,交替产生两列旋涡,旋涡的频率与流体的平均流速成正相干。采用涡街流量计时,湿蒸汽质量流量的计算式为:

实际测量中,涡街流量计的仪表系数,,V锥流量计的流出系数C、被测介质的膨胀系数8,均与湿蒸汽的雷诺数有关。加之湿蒸汽的相变导致的汽水比例的变化,以上参数的变化更加复杂。实际测量时,这些参数需由计算机程序予以修正。式(1)中为实测已知参数。对于V锥流量计,节流比、测量管的内直径d可在合格证书中查得。锥体前端与锥体最大节流处取压口压差卸可按照锥体前端与锥体最大节流处取压口实测压力计算得出。


3试验及数据剖析

①工程概述

新疆油田企业风城油田功课区的重37井区为稠油开采区,2号锅炉单独对FHW207、FHW208、FHW210井注汽。为监视检测井口湿蒸汽质量流量、干度,将联合测量装置应用在该名目中。联合测量装置现场整体安装竣工图见图2,联合测量装置箱体见图3。由图3可知,阀门、测量仪表、计算机、配电柜、控制柜等集成在一个箱体内,可同时测量湿蒸汽的质量流量、干度。


②准确度验证

在验证联合测量装置测量湿蒸汽质量流量准确度时,将一段时间内锅炉累计进水质量(视为锅炉供汽质量)作为对照组,与由联合测量装置测量的湿蒸汽累计质量实行比较。在验证联合测量装置测量湿蒸汽干度准确度时,将采用莫尔滴定法测量的湿蒸汽干度作为对照组,与由联合测量装置测量的湿蒸汽干度实行比较。

测试时间为2018年l0月23日17:15至24日ll:l5,共实行18h。在测试时间段内,3台联合测量装置测得的湿蒸汽累计质量为281.2t,锅炉累计进水质量为291t。由此可计算得到,联合测量装置测量湿蒸汽质量流量的相对误差为一3.37%。从测试数据中随机选取4个时间段的数据实行剖析。联合测量装置测得的3个井口的各时段湿蒸汽累计质量、锅炉累计供汽质量见表l,各时段联合测量装置测量湿蒸汽质量流量的相对误差见表2。各时段,锅炉的累计供汽质量均为8t。由表2可知,这4个时间段联合测量装置测量湿蒸汽质量流量的相对误差范围为一2%~3%。由以上剖析可知,联合测量装置测量湿蒸汽质量流量的相对误差范围满足工程上请求的一5%~5%。

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