摘要：錐形(xing)孔闆流量(liang)計 在稠油(you)單井注汽(qi)中的應用(yong)，解決了常(chang)規流量計(jì)同時難以(yi)計量🌐蒸汽(qì)流量和幹(gan)度的問題(ti)，安裝簡單(dān)，操作方便(bian)。該流量🐅計(jì)能🈚實時測(cè)量單井注(zhu)汽量和幹(gàn)度變化，能(neng)夠适應不(bu)同範🎯圍幹(gan)度和蒸汽(qi)的測量，給(gěi)稠⁉️油開采(cai)地質動态(tài)分析提供(gong)了準确可(ke)靠的計量(liàng)數據。根據(ju)蒸汽量的(de)量程及最(zui)大差壓，爲(wei)保證蒸汽(qì)流量和幹(gàn)度的❌測量(liàng)精度，建議(yi)最小流量(liàng)工作在🎯最(zui)大量程的(de)3%以上。2010年百(bǎi)重七油田(tian)進行蒸汽(qi)驅試驗，采(cǎi)收率提高(gao)了6%。
　　 流量計(jì) 測量誤差(chà)大主要原(yuan)因有：①蒸汽(qì)在輸送過(guo)程中存在(zài)♈相變，過熱(rè)蒸汽可能(néng)變爲飽和(he)蒸汽，飽和(hé)蒸汽可能(neng)變爲🛀🏻汽、液(yè)🌏兩态🌈，給計(jì)量帶來很(hěn)大誤差；②在(zài)蒸汽輸送(song)過程中，去(qu)每口注汽(qi)井的支幹(gan)線與輸送(song)蒸汽的主(zhǔ)幹線的管(guǎn)線連接處(chù)，其蒸汽發(fā)生相分離(li)現象，使去(qu)每口注汽(qi)井的蒸汽(qi)幹度♻️相差(chà)很大；③蒸汽(qi)流量計量(liang)和幹度測(ce)量屬🤟于多(duō)相流測量(liang)技術的一(yi)個分支，在(zài)管道輸送(sòng)的含水蒸(zhēng)汽，可認爲(wèi)是一種氣(qi)液兩相流(liú)，在含水蒸(zheng)汽中的蒸(zheng)汽含氣率(lü)（幹度）一☔般(bān)都在60％～95％，液相(xiàng)由冷凝水(shui)構成，且在(zai)與蒸汽交(jiāo)替變換，因(yin)此一🈲般多(duō)相流測量(liàng)裝置不用(yòng)于含水蒸(zheng)汽幹度的(de)測量；④傳統(tong)♌孔闆流量(liang)計💃因蒸汽(qi)溫度高，降(jiàng)低了孔闆(pǎn)的強度，很(hěn)🌍容易将孔(kǒng)闆磨損和(he)打壞，還容(róng)易🔱在孔闆(pan)前端形成(chéng)堆積而影(ying)響測量。
　　針(zhen)對以上原(yuán)因，爲保證(zhèng)注入蒸汽(qi)質量，在新(xīn)疆油田應(yīng)用了💞雙參(can)數蒸汽流(liú)量計。
1系統(tong)結構及工(gong)作原理
1.1測(cè)量技術
　　用(yòng)節流式 差(cha)壓流量計(jì) 測量混相(xiang)流流量早(zǎo)在20世紀40年(nian)代已經開(kāi)始，常用的(de)節流件爲(wei)👨‍❤️‍👨孔闆、噴嘴(zuǐ)、文丘裏管(guan)、彎頭等，其(qí)中又以孔(kǒng)闆應用最(zui)🆚多。混相流(liu)與單相流(liu)在流量測(cè)量上具有(you)許多不同(tóng)的特點，如(ru)混合物的(de)密度不易(yi)确定，各相(xiang)之間的流(liú)動速度不(bu)💞同，即産生(sheng)🏃所謂滑移(yí)，這些都與(yu)介質種類(lèi)、工作狀态(tai)（壓力和溫(wēn)度）、流速及(ji)管道狀況(kuàng)等有關，因(yīn)此混相流(liú)的測量精(jīng)度很難提(tí)高。它針對(duì)測量對象(xiang)🏃‍♀️采取專💁門(mén)結構形式(shi)及數🔴學模(mo)型來解決(jue)問題。
　　本裝(zhuang)置采用孔(kǒng)闆噪音法(fǎ)測量原理(lǐ)。兩相流流(liu)過節流裝(zhuang)置♊時在孔(kǒng)闆兩側産(chan)生差壓噪(zào)音（即差壓(ya)脈動）是兩(liang)💃🏻相流的固(gu)有特性，與(yu)兩相流的(de)流量質量(liang)含氣率密(mì)度相關。噪(zào)🔴音是由于(yu)相濃度在(zài)空間的随(sui)機分布所(suo)引起的，當(dang)流動遇有(yǒu)阻擋體（例(li)如孔闆）造(zao)成擾動時(shi)，噪音的幅(fu)度将進一(yi)步增強。假(jia)設分散相(xiàng)濃度分布(bu)的方差☂️正(zhèng)比于其平(ping)均相👌濃度(dù)，在不考慮(lǜ)阻擋體擾(rao)動的條件(jian)下，應用兩(liang)相流分離(li)流理論模(mo)型論證⁉️了(le)節流裝置(zhì)差壓方根(gēn)噪音的方(fang)差近似正(zheng)比于分散(sàn)相流🐆量，進(jin)而推導出(chu)利用💜噪音(yīn)測量兩相(xiàng)流流量的(de)理論模型(xíng)。這一論證(zhèng)預示了可(kě)以根據簡(jiǎn)單的🌈理論(lun)模型用❤️單(dan)一節流裝(zhuāng)置實現兩(liǎng)相流測量(liàng)。圖1爲🆚蒸汽(qì)兩相流量(liang)計結構。

1.2流型(xíng)分析
　　根據(jù)流體的分(fen)相液速、氣(qì)相體積分(fen)率和不同(tong)流型✏️的✨關(guān)🤟系💁分析💚，可(ke)以掌握流(liú)量計在現(xiàn)場的運行(hang)情況。以下(xià)對流态進(jin)行分析，由(you)于該流量(liang)計是水平(píng)安裝的，所(suo)以隻分析(xi)水平流型(xing)。根據流型(xing)分🌈類，現場(chǎng)蒸汽🏃‍♂️流形(xíng)主要爲分(fen)層流☎️和霧(wu)狀流，其他(ta)流形很少(shǎo)見，不是主(zhu)要影響因(yīn)素，通過安(ān)裝整流器(qì)可以将流(liú)态調整規(gui)則，降低擾(rǎo)💃🏻動性；同時(shi)整流👣器既(jì)有減小系(xì)統噪聲的(de)功能，也有(you)使波動更(geng)加平穩，提(ti)高計量精(jing)度和減小(xiǎo)流态擾動(dong)的功🌈能。
1.3技(jì)術改進
　　孔(kong)闆流量計(ji)應用于兩(liǎng)相流測量(liàng)，隻适應于(yu)幹淨介質(zhì)。而蒸❌汽👌溫(wen)度很高，降(jiang)低了孔闆(pǎn)的強度，蒸(zheng)汽中除📞冷(leng)凝水外📧還(hái)存在髒物(wù)，很容易将(jiang)開孔磨損(sun)或打壞🈲。除(chú)對孔闆節(jiē)流件的銳(ruì)角有損✉️傷(shāng)外，還容易(yì)在孔闆前(qián)端形成😄堆(duī)積物影響(xiǎng)測量。基于(yú)上述原因(yin)，經過長💔期(qi)室内及現(xiàn)場試驗，研(yan)制出耐磨(mo)、自清㊙️潔的(de)錐形孔闆(pan)。
圖2爲流體(ti)流動方向(xiàng)對比圖，圖(tú)3爲改進後(hòu)的模型和(he)孔闆圖。

2流(liú)量計算機(jī)及工作原(yuan)理
圖4爲流(liú)量計算機(jī)原理示意(yì)圖。

　　來自(zi) 壓力變送(sòng)器 和差壓(ya)（流量）變送(song)器的4～20mA直流(liu)信号經I/V轉(zhuan)換變成1～5V直(zhi)流電壓信(xin)🌏号，再經A/D變(biàn)換成數字(zi)量；機内設(she)有實時鍾(zhong)表，定時采(cai)樣🏃🏻‍♂️得到的(de)信💞号經數(shu)字濾波和(he)估計獲得(de)計量參數(shù)的值，按🏃照(zhao)實用數學(xué)模🚶型便可(ke)求得蒸汽(qì)流量及幹(gàn)度。
3現場應(yīng)用
3.1計量性(xìng)能測試
　　爲(wei)了檢驗蒸(zheng)汽流量計(ji)的計量性(xing)能，依據質(zhì)量守恒定(dìng)😄律🙇🏻，分析現(xian)場鍋爐供(gòng)汽和單井(jǐng)注汽工藝(yì)。新疆油田(tián)百重七油(you)田☀️安裝了(le)蒸汽流量(liàng)計，采用将(jiang)鍋爐進水(shuǐ)與蒸汽流(liú)量計計量(liàng)單井注汽(qi)量進行比(bi)對，以确定(ding)孔闆流量(liàng)計的精度(dù)等級，測量(liang)數據見表(biǎo)1。
3.2蒸汽驅試(shi)驗
　　2010年百重(zhong)七油田進(jìn)行蒸汽驅(qū)試驗，在25口(kou)注汽井上(shàng)安裝蒸汽(qi)流量計測(cè)量蒸汽流(liú)量和幹度(dù)。在測量控(kòng)制儀上能(néng)實時監測(cè)注汽的✊壓(yā)力、溫度和(hé)流量參數(shù)，計量性能(néng)滿足生産(chan)需求，給稠(chou)油開采提(tí)供了準确(que)可靠的計(ji)量數據，提(tí)高了稠油(you)采收率。2012年(nian)在風城油(yóu)田的SAGD實驗(yàn)區應用推(tui)廣。
3.3提升稠(chóu)油采收率(lü)
　　通過對單(dan)井注入蒸(zheng)汽的計量(liang)，發現單井(jing)吸汽能力(lì)有很大差(cha)異🐆，因此蒸(zhēng)汽計量對(duì)稠油開采(cǎi)很有必要(yào)。百重七蒸(zheng)汽驅🙇🏻試驗(yàn)表明，根據(ju)地質生産(chan)要求控制(zhì)好每口井(jing)的注🌈汽量(liàng)，給油井動(dòng)态分析提(ti)供可靠的(de)數據，能準(zhǔn)确分析油(yóu)井的情況(kuàng)，改變了傳(chuan)統無控制(zhì)🐕方式注汽(qì)模式。百重(zhòng)七油💃🏻田汽(qì)驅井試驗(yàn)後采收率(lǜ)提高了6%。

4結(jié)論及建議(yi)
　　錐形孔闆(pǎn)流量計在(zài)稠油單井(jǐng)注汽中的(de)應用，解決(jue)了常☀️規流(liu)量計同時(shí)難以計量(liàng)蒸汽流量(liang)和幹度的(de)問題，安裝(zhuang)簡單，操作(zuò)方便。該流(liú)量計能實(shi)時測量單(dān)井注汽👨‍❤️‍👨量(liang)和幹度變(biàn)化🥵，能夠适(shi)應不同範(fàn)圍幹度和(hé)蒸汽的測(ce)量，給稠油(you)開采地質(zhi)動态分析(xī)提供了準(zhun)确可靠的(de)計✉️量數據(ju)。根據蒸汽(qi)量的量程(cheng)及最大差(chà)壓，爲保證(zheng)蒸汽流量(liang)和幹度的(de)測量精度(dù)，建議最小(xiǎo)流量工作(zuò)在最大量(liang)程的3%以上(shàng)。
　

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