摘(zhāi)要：錐形(xíng)孔闆流量(liàng)計 在(zài)稠油單井(jǐng)注汽中的(de)應用，解決了常(cháng)規流(liú)量計(jì)同時(shí)難以(yǐ)計量蒸汽流量和幹度的問題，安裝簡(jiǎn)單，操作方便(biàn)。該流量(liàng)計能實(shí)時測量(liàng)單井注(zhù)汽量(liàng)和幹(gàn)度變化，能(néng)夠适(shì)應不(bú)同(tóng)範(fàn)圍幹度和(hé)蒸汽的測量，給(gěi)稠油(yóu)開(kāi)采(cǎi)地質(zhì)動态(tài)分析(xī)提供了準(zhǔn)确可靠的計量數據。根據(jù)蒸汽量(liàng)的量程及最(zuì)大差壓，爲(wèi)保證蒸汽(qì)流量和幹(gàn)度的測量(liàng)精度，建議(yì)最小(xiǎo)流量工作(zuò)在最大量程的(de)3%以上(shàng)。2010年百重七油田(tián)進行蒸汽(qì)驅試(shì)驗，采收率提高(gāo)了6%。
　　 流量計 測量(liàng)誤差大主(zhǔ)要原(yuán)因有：①蒸汽(qì)在輸送過程中存在(zài)相變(biàn)，過(guò)熱蒸汽(qì)可能變爲飽和(hé)蒸汽，飽和(hé)蒸汽(qì)可能變爲汽、液兩态，給計(jì)量帶來很大誤差；②在(zài)蒸汽輸送過程(chéng)中，去(qù)每口(kǒu)注汽(qì)井的(de)支(zhī)幹(gàn)線與(yǔ)輸送蒸汽(qì)的主(zhǔ)幹線的管(guǎn)線連接處，其蒸汽發(fā)生相分離(lí)現象(xiàng)，使去(qù)每口注汽(qì)井的蒸汽(qì)幹度相(xiàng)差很大；③蒸汽(qì)流量計量和(hé)幹度測量屬于多(duō)相流測量(liàng)技術(shù)的一個(gè)分支，在(zài)管道輸送(sòng)的含(hán)水蒸(zhēng)汽，可認爲(wèi)是一(yī)種氣(qì)液兩相流，在含(hán)水蒸汽中的蒸(zhēng)汽含氣率（幹度）一般(bān)都在60％～95％，液相由冷(lěng)凝水(shuǐ)構成，且在與蒸汽交(jiāo)替變(biàn)換，因(yīn)此一般多(duō)相流測量(liàng)裝置(zhì)不用于含水(shuǐ)蒸(zhēng)汽幹度(dù)的測量(liàng)；④傳統(tǒng)孔(kǒng)闆(pǎn)流量(liàng)計因蒸汽(qì)溫度(dù)高，降(jiàng)低(dī)了孔闆(pǎn)的強度，很(hěn)容(róng)易(yì)将孔闆磨(mó)損和(hé)打壞，還容易在(zài)孔闆前端形成(chéng)堆(duī)積而影響測量。
　　針(zhēn)對以上(shàng)原因，爲(wèi)保證(zhèng)注入(rù)蒸汽質量(liàng)，在新(xīn)疆油田應用了(le)雙參數蒸(zhēng)汽流(liú)量計。
1系統(tǒng)結構(gòu)及工(gōng)作原理
1.1測量技術(shù)
　　用節流式 差(chà)壓流量計(jì) 測量混相(xiàng)流流(liú)量早在(zài)20世紀40年(nián)代已經開(kāi)始，常用的(de)節流(liú)件爲(wèi)孔闆、噴嘴、文丘裏管、彎頭等，其(qí)中又以(yǐ)孔闆應(yīng)用最(zuì)多。混(hùn)相流(liú)與單相(xiàng)流在流(liú)量測(cè)量上具有(yǒu)許多不(bú)同的特(tè)點，如混合物的(de)密度不易确定(dìng)，各相之(zhī)間的流動速(sù)度不同，即産生所(suǒ)謂滑移(yí)，這些都(dōu)與介質種類(lèi)、工作(zuò)狀态（壓力和溫(wēn)度）、流速及(jí)管道狀況(kuàng)等有關，因此混相流的測(cè)量(liàng)精(jīng)度很難提(tí)高。它針對測量對象(xiàng)采取專(zhuān)門結構(gòu)形式(shì)及數學模(mó)型來解(jiě)決問(wèn)題(tí)。
　　本裝置采用孔(kǒng)闆噪音法(fǎ)測量(liàng)原理。兩相流流(liú)過節流裝置時(shí)在孔闆兩側産生差壓噪(zào)音（即(jí)差壓脈動）是兩相流的固有特性(xìng)，與兩相(xiàng)流的(de)流量(liàng)質量含(hán)氣率密度相關。噪(zào)音是由(yóu)于相濃度在(zài)空間的随(suí)機分布所(suǒ)引起(qǐ)的，當(dāng)流動遇有(yǒu)阻擋體（例(lì)如孔(kǒng)闆）造成擾動時(shí)，噪音的幅度将(jiāng)進一步增強。假(jiǎ)設分散相(xiàng)濃度分布(bù)的方(fāng)差正(zhèng)比于其平(píng)均相(xiàng)濃度(dù)，在不考慮阻(zǔ)擋體擾(rǎo)動的(de)條件下(xià)，應用兩相流(liú)分(fèn)離(lí)流理(lǐ)論模(mó)型論證了(le)節流(liú)裝置(zhì)差壓(yā)方根噪音的方(fāng)差近似(sì)正比于(yú)分散相流量，進而推導出利用(yòng)噪音(yīn)測量兩相(xiàng)流流(liú)量的理論(lùn)模型。這一(yī)論證(zhèng)預示了可以根(gēn)據簡(jiǎn)單的理論(lùn)模型用單一節(jiē)流裝置(zhì)實現兩(liǎng)相流測量。圖1爲蒸汽兩(liǎng)相流量計結構。

1.2流型分析
　　根據(jù)流體的分(fèn)相液速、氣(qì)相體積分(fèn)率和不(bú)同(tóng)流型的關系分(fèn)析，可(kě)以掌握流量(liàng)計(jì)在現場的(de)運行情況。以(yǐ)下對流(liú)态進(jìn)行分析，由(yóu)于該流量計是(shì)水平(píng)安裝的，所(suǒ)以隻分析水平流型。根(gēn)據流型(xíng)分類，現場蒸汽(qì)流形主(zhǔ)要爲分(fèn)層流和霧(wù)狀(zhuàng)流(liú)，其他(tā)流形很少(shǎo)見，不是主(zhǔ)要影(yǐng)響因(yīn)素，通過安裝整流器(qì)可以(yǐ)将流态調(diào)整規(guī)則，降低(dī)擾(rǎo)動性(xìng)；同時整流器既(jì)有減(jiǎn)小(xiǎo)系(xì)統噪(zào)聲的功(gōng)能，也有(yǒu)使波動更(gèng)加(jiā)平(píng)穩，提(tí)高計(jì)量精(jīng)度和(hé)減(jiǎn)小流态擾動的功能。
1.3技(jì)術改(gǎi)進
　　孔闆流量計應(yīng)用于兩(liǎng)相流測量，隻适應于幹淨介質(zhì)。而蒸(zhēng)汽溫度很高，降低了(le)孔闆(pǎn)的強度，蒸汽中(zhōng)除冷凝(níng)水外還(hái)存在髒物，很容易将(jiāng)開孔磨損(sǔn)或打壞。除(chú)對孔闆節(jiē)流件(jiàn)的銳角有(yǒu)損傷外，還(hái)容易(yì)在孔闆前(qián)端形成堆積物影響測(cè)量(liàng)。基于(yú)上述原因，經(jīng)過(guò)長期室内及現場試驗，研(yán)制出(chū)耐磨、自清(qīng)潔的(de)錐(zhuī)形孔闆(pǎn)。
圖2爲(wèi)流體流動(dòng)方向對比圖(tú)，圖(tú)3爲改(gǎi)進後(hòu)的(de)模型和(hé)孔闆圖。

2流(liú)量計算機及工(gōng)作原理
圖4爲流(liú)量計(jì)算機(jī)原(yuán)理示意(yì)圖(tú)。

　　來自(zì) 壓力變送(sòng)器(qì) 和差壓(yā)（流量(liàng)）變(biàn)送器的4～20ma直(zhí)流(liú)信号經i/v轉(zhuǎn)換變成1～5v直(zhí)流電(diàn)壓信号，再經a/d變(biàn)換成數(shù)字量；機(jī)内設有實時鍾(zhōng)表，定(dìng)時采樣得到的信号(hào)經(jīng)數字濾(lǜ)波和(hé)估計獲得計量參數(shù)的值，按(àn)照實用數(shù)學模型便可(kě)求得蒸(zhēng)汽流量(liàng)及幹度。
3現場應用
3.1計(jì)量(liàng)性能測(cè)試
　　爲(wèi)了檢驗蒸(zhēng)汽流量(liàng)計的計量性(xìng)能(néng)，依據質(zhì)量守恒定(dìng)律，分(fèn)析現場鍋(guō)爐供(gòng)汽和(hé)單(dān)井注汽(qì)工(gōng)藝。新疆油田(tián)百重七油田安裝了蒸汽流量(liàng)計，采用(yòng)将(jiāng)鍋爐(lú)進水與蒸汽流量(liàng)計計量單井注汽量進行比(bǐ)對，以确定(dìng)孔闆(pǎn)流量計的精度(dù)等級(jí)，測量數據(jù)見表(biǎo)1。
3.2蒸(zhēng)汽(qì)驅試(shì)驗
　　2010年(nián)百重(zhòng)七油田進(jìn)行蒸汽驅試驗，在25口(kǒu)注汽井上安裝蒸汽(qì)流(liú)量計測量蒸汽流量和幹(gàn)度(dù)。在測量控(kòng)制儀(yí)上能實時監測(cè)注汽的(de)壓力、溫度(dù)和流量參數(shù)，計量(liàng)性能滿(mǎn)足(zú)生産(chǎn)需(xū)求，給稠(chóu)油開采提供了(le)準确(què)可靠的計(jì)量數據，提(tí)高了(le)稠油(yóu)采收率。2012年(nián)在風城油(yóu)田的(de)sagd實驗(yàn)區(qū)應(yīng)用推(tuī)廣。
3.3提升稠油采收率
　　通(tōng)過對單(dān)井注入(rù)蒸汽的計量(liàng)，發(fā)現單井(jǐng)吸汽能(néng)力(lì)有很大差(chà)異，因此蒸(zhēng)汽計量對稠油(yóu)開采很有必要(yào)。百重七(qī)蒸(zhēng)汽驅(qū)試驗(yàn)表(biǎo)明，根據(jù)地質生産要求(qiú)控制(zhì)好(hǎo)每口井(jǐng)的注汽(qì)量，給油(yóu)井動态分析提(tí)供可靠的(de)數據，能準(zhǔn)确分析油(yóu)井的情況，改變了傳統無控(kòng)制(zhì)方式注汽模式(shì)。百重(zhòng)七(qī)油田汽驅井試驗後采(cǎi)收率(lǜ)提(tí)高了6%。

4結(jié)論及建議(yì)
　　錐形孔闆流量(liàng)計在(zài)稠油(yóu)單井注汽(qì)中的應用，解決(jué)了(le)常規流(liú)量計同時難以計量(liàng)蒸汽流量和幹(gàn)度的問題，安裝(zhuāng)簡單，操作方便。該流量計能實(shí)時測量單井注(zhù)汽量和幹度變(biàn)化，能(néng)夠(gòu)适應不(bú)同範圍幹度和蒸汽的測(cè)量，給(gěi)稠油(yóu)開(kāi)采地質(zhì)動态分析提供(gòng)了準确可靠的(de)計量數(shù)據。根據(jù)蒸汽量(liàng)的量程(chéng)及最(zuì)大差壓，爲保證蒸(zhēng)汽(qì)流量和幹度的(de)測量(liàng)精度(dù)，建議最小(xiǎo)流量(liàng)工(gōng)作(zuò)在最(zuì)大量程的3%以上(shàng)。
　

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