摘要(yao)：錐形孔闆流(liú)量計 在稠油(yóu)單井注汽中(zhōng)的應用，解決(jué)了常規流量(liang)計同時難以(yǐ)計量蒸汽流(liu)量和幹度的(de)問題，安裝簡(jian)單，操作方便(bian)。該流量計能(néng)實時測量單(dān)井注汽量和(hé)幹度🤩變化，能(néng)夠适應不同(tóng)範圍幹度和(he)蒸汽的測量(liàng)，給稠油開采(cai)地質動态分(fen)析提供了準(zhǔn)确可靠的計(ji)量數據。根據(ju)蒸汽量的量(liàng)程及💃🏻最大差(cha)壓，爲保證蒸(zhēng)汽流量和幹(gàn)度的測量精(jing)度，建議最🐕小(xiǎo)流量工作在(zai)♻️最大量程的(de)3%以上。2010年百重(zhong)七油田進行(hang)蒸汽驅試驗(yàn)，采收率提高(gao)了6%。
　　 流量計 測(cè)量誤差大主(zhǔ)要原因有：①蒸(zhēng)汽在輸送過(guò)程中存在相(xiang)變，過熱蒸汽(qì)可能變爲飽(bao)和蒸汽，飽和(he)蒸汽可能☁️變(bian)爲💋汽、液兩态(tài)🔱，給計量帶來(lai)很大誤差；②在(zai)蒸汽輸送過(guo)程中，去每口(kou)注汽井的支(zhi)幹線與輸送(sòng)蒸汽的主幹(gàn)線的管⛹🏻‍♀️線連(lián)接處，其蒸汽(qi)發生相分離(lí)現象，使去🌈每(mei)口注汽井的(de)蒸汽幹度相(xiang)差很大；③蒸汽(qì)流量計量🔞和(hé)幹度測量屬(shǔ)于多相流測(cè)量技術的一(yi)個分支，在管(guǎn)道輸送的含(han)水蒸汽，可認(rèn)爲是一♍種氣(qi)液兩相流，在(zài)含水蒸汽中(zhōng)的蒸㊙️汽含氣(qi)率（幹度）一般(bān)都在60％～95％，液相⭕由(you)冷凝水構成(cheng)，且在與🧑🏽‍🤝‍🧑🏻蒸汽(qì)交替變換，因(yīn)此一般多📱相(xiàng)流測量裝置(zhì)不用于含水(shuǐ)蒸汽幹度的(de)測量；④傳統孔(kong)闆流量計因(yīn)蒸汽溫度高(gāo)，降低了孔闆(pan)的強度，很容(rong)易将孔闆磨(mó)損和打壞，還(hái)容易在孔闆(pǎn)前端形成堆(dui)積而影響測(ce)量。
　　針對以上(shang)原因，爲保證(zhèng)注入蒸汽質(zhì)量，在新疆油(you)田應用🍉了雙(shuang)參數蒸汽流(liu)量計。
1系統結(jie)構及工作原(yuan)理
1.1測量技術(shu)
　　用節流式 差(chà)壓流量計 測(cè)量混相流流(liu)量早在20世紀(ji)40年代已經開(kai)始，常用的節(jie)流件爲孔闆(pǎn)、噴嘴、文丘裏(li)管、彎頭等，其(qi)中又以孔闆(pan)應用最多。混(hun)相流與單相(xiàng)流在流量測(ce)量上具有許(xu)多不同的特(tè)🔞點，如混合物(wu)的密度不易(yi)确定，各相之(zhī)間的流☎️動速(su)度不同，即産(chan)生所謂滑移(yí)，這些都與介(jiè)質種類、工作(zuo)狀态（壓力和(he)溫度）、流速🆚及(jí)管道狀況♍等(děng)有關，因此混(hun)相流的測量(liang)精度很難提(tí)高。它♊針對測(cè)量對象💰采取(qǔ)專門結構形(xíng)式及數學模(mo)型來解決問(wèn)題。
　　本裝置采(cǎi)用孔闆噪音(yin)法測量原理(li)。兩相流流過(guo)節流裝置時(shi)在孔闆兩側(ce)産生差壓噪(zào)音（即差壓脈(mo)動）是兩相流(liu)的固🔞有特性(xing)，與兩相流的(de)流量質量含(han)氣㊙️率密度相(xiang)關。噪音是由(you)于相濃🤟度在(zai)空間的随機(jī)分布所引起(qǐ)的，當流動遇(yu)有阻擋體（例(li)如孔闆）造成(chéng)擾☁️動時，噪音(yin)的幅度将進(jin)一🌈步增強。假(jia)設分散相濃(nóng)度分布的方(fāng)差✂️正⭐比于其(qi)平均相濃度(du)，在不考慮阻(zu)擋體擾動的(de)條件下，應用(yòng)兩相流分離(li)流理論模型(xing)論證💞了節流(liú)裝置差壓方(fang)根噪音的方(fang)差近似正比(bi)于分散相流(liu)🈲量，進而推導(dǎo)出利用噪音(yin)測量兩相🛀流(liu)流🏃‍♂️量的理論(lun)模型。這一論(lùn)證👈預示了可(ke)以根據簡單(dan)的🚶‍♀️理論模型(xing)用單一節流(liú)裝👄置實現兩(liang)相流測量。圖(tu)1爲蒸汽兩相(xiàng)流量計結構(gòu)。

1.2流型分析
　　根(gen)據流體的分(fen)相液速、氣相(xiang)體積分率和(he)不同流型的(de)🌈關🚶系分析，可(kě)以掌握流量(liang)計在現場的(de)運行情況。以(yi)下對流态進(jin)行分析，由于(yú)該流量計是(shi)水平安裝的(de)，所以隻分析(xi)水平流型。根(gen)據流型分類(lei)，現場蒸汽流(liu)形主要爲分(fen)層流和霧狀(zhuàng)流，其他流形(xíng)很少見，不是(shi)主要影響因(yin)素，通過安裝(zhuāng)整流器可以(yǐ)将流态調🔴整(zhěng)規則，降低擾(rao)動性；同時整(zheng)流👈器既有減(jiǎn)小系統噪聲(sheng)的功能🐉，也有(you)使波動更🚶加(jiā)平穩，提高計(ji)量精度和減(jiǎn)小流态擾動(dòng)的功💚能。
1.3技術(shù)改進
　　孔闆流(liú)量計應用于(yu)兩相流測量(liàng)，隻适應于幹(gan)淨介質。而蒸(zheng)汽溫度很高(gāo)，降低了孔闆(pǎn)的強度，蒸汽(qi)中除冷凝水(shui)外♍還存在髒(zāng)物，很容易将(jiāng)開孔磨損或(huò)打壞。除對孔(kong)闆節流件的(de)銳角有損傷(shāng)外，還容易在(zài)孔闆前端形(xíng)成堆積物影(yǐng)響測量。基于(yu)上述原因，經(jīng)過長期室内(nei)及現場試驗(yàn)，研制出耐磨(mo)、自清潔的錐(zhuī)形孔💋闆。
圖2爲(wèi)流體流動方(fāng)向對比圖，圖(tu)3爲改進後的(de)模型和孔闆(pan)圖。

2流量(liang)計算機及工(gōng)作原理
圖4爲(wèi)流量計算機(jī)原理示意圖(tu)。

　　來自(zì) 壓力變送器(qì) 和差壓（流量(liàng)）變送器的4～20mA直(zhí)流信号經I/V轉(zhuan)換變成1～5V直流(liu)電壓信号🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，再(zài)經A/D變換成數(shù)字量；機内設(she)有實時鍾表(biǎo)📞，定時采樣得(dé)到的信🏃号經(jīng)數字濾波和(he)估計獲得計(ji)量參數的值(zhí)，按照實用數(shu)學模型便可(kě)求得蒸汽流(liu)量及幹度。
3現(xian)場應用
3.1計量(liàng)性能測試
　　爲(wei)了檢驗蒸汽(qì)流量計的計(ji)量性能，依據(ju)質量守恒定(dìng)律，分析現場(chang)鍋爐供汽和(he)單井注汽工(gong)藝。新疆油田(tian)百㊙️重七油田(tian)❄️安裝了蒸汽(qì)流量計，采用(yòng)将鍋爐進水(shuǐ)與蒸汽流量(liang)計計量單井(jing)注汽量進行(háng)比對，以确定(ding)孔闆流❤️量計(jì)的精度等級(jí)，測量數據見(jiàn)🤩表1。
3.2蒸汽驅試(shi)驗
　　2010年百重七(qī)油田進行蒸(zheng)汽驅試驗，在(zai)25口注汽井上(shàng)安裝💋蒸汽流(liú)量計測量蒸(zhēng)汽流量和幹(gan)度。在測量控(kòng)制儀上能實(shi)時監測注汽(qì)的壓力、溫度(dù)和流量參數(shu)，計量性能滿(mǎn)足生産需求(qiu)，給稠油開采(cai)提供了準确(què)可靠的計量(liàng)數據，提高了(le)稠油采收率(lü)。2012年在風城油(you)田的SAGD實驗區(qu)應用推廣。
3.3提(tí)升稠油采收(shōu)率
　　通過對單(dan)井注入蒸汽(qì)的計量，發現(xian)單井吸汽能(neng)力有很大差(chà)🍉異，因此蒸汽(qi)計量對稠油(you)開采很有必(bì)要。百重🏃🏻‍♂️七蒸(zhēng)汽驅試驗表(biao)明，根據地質(zhi)生産要求控(kong)制好每口井(jing)的注汽量，給(gei)油井動♉态分(fèn)析提供可靠(kào)的數據，能準(zhǔn)确分析油井(jǐng)的情況，改變(bian)了傳統無控(kòng)制方式注汽(qì)模式。百重七(qi)油💃田汽驅井(jing)試驗後采收(shou)率提高了6%。

4結(jié)論及建議
　　錐(zhui)形孔闆流量(liàng)計在稠油單(dan)井注汽中的(de)應用，解決了(le)常規流量計(ji)同時難以計(ji)量蒸汽流量(liang)和幹度的🤩問(wen)題，安裝簡單(dan)，操作方便。該(gai)流量計能實(shi)時測量單井(jǐng)注汽量和幹(gàn)度變化，能夠(gòu)适應不同範(fàn)圍幹度和蒸(zheng)汽的測量，給(gěi)稠油開采地(di)質動态分析(xī)提供了準确(què)可靠的計量(liang)數據。根據🏃🏻‍♂️蒸(zhēng)汽量的量程(chéng)及最大差壓(ya)，爲保證蒸汽(qi)流量和幹度(dù)的📱測量精度(du)，建議最小流(liú)量工作在最(zui)大量程的3%以(yi)上。
　

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