摘要：錐(zhui)形孔闆(pǎn)流量計(ji) 在稠油(yóu)單井注(zhu)汽中的(de)應用，解(jie)決了常(cháng)規流量(liang)計同時(shi)難以計(jì)量蒸汽(qì)流量和(hé)幹度的(de)問題，安(an)裝簡單(dan)，操作方(fang)便。該流(liu)量計能(néng)實時測(ce)量單井(jǐng)注汽量(liang)和幹度(dù)變化，能(neng)夠适應(yīng)不同範(fan)😍圍幹度(dù)和蒸汽(qì)的測量(liang)，給稠油(yóu)開采地(dì)質動态(tài)分析提(tí)供了✍️準(zhǔn)确可靠(kào)的計量(liàng)數🔅據。根(gēn)據蒸汽(qì)量的量(liàng)程及最(zui)大差壓(yā)，爲保證(zheng)蒸汽流(liu)🤞量和幹(gàn)度的♈測(ce)🌈量精度(dù)，建議最(zui)小流量(liang)工作在(zai)最大量(liàng)程的3%以(yǐ)✊上。2010年百(bai)重七油(yóu)田進行(hang)蒸汽驅(qū)試驗，采(cai)收率✍️提(ti)高了6%。
　　 流(liu)量計 測(cè)量誤差(chà)大主要(yào)原因有(yǒu)：①蒸汽在(zài)輸送過(guò)程中存(cún)在相變(biàn)，過熱蒸(zhēng)汽可能(néng)變爲飽(bǎo)和蒸汽(qì)，飽和蒸(zhēng)汽可能(neng)變爲汽(qi)、液兩态(tài)，給計量(liàng)帶來很(hěn)大誤差(cha)；②在蒸汽(qì)輸送過(guo)程中，去(qu)每口🐪注(zhu)汽井的(de)支幹線(xian)與輸⛷️送(song)蒸汽的(de)主幹線(xiàn)的管㊙️線(xiàn)連接處(chu)，其蒸汽(qi)發生相(xiàng)分離現(xian)象，使去(qù)每口注(zhù)汽井的(de)蒸汽幹(gan)度相差(chà)很大；③蒸(zhēng)汽流量(liang)計量和(he)幹度測(cè)量屬⛱️于(yu)多相流(liu)測量技(ji)術的一(yi)個分支(zhī)，在管道(dào)輸送的(de)含水蒸(zheng)汽，可認(rèn)爲是一(yī)種氣液(ye)兩相流(liu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，在含水(shui)蒸汽中(zhong)的蒸汽(qì)含氣率(lü)（幹度）一(yi)般🌐都在(zài)60％～95％，液相由(you)冷凝水(shuǐ)構成，且(qie)在與蒸(zhēng)汽交替(ti)變換，因(yīn)此一📧般(ban)多💋相流(liu)測量裝(zhuāng)置不用(yong)于含水(shuǐ)蒸汽幹(gàn)度的測(cè)量；④傳統(tong)孔闆流(liu)量計因(yīn)蒸汽溫(wen)度高，降(jiàng)低了孔(kong)闆的強(qiáng)度，很容(rong)易将孔(kǒng)闆磨損(sun)和打壞(huài)，還容易(yì)在孔闆(pan)前端形(xíng)成堆積(ji)而影響(xiǎng)測量。
　　針(zhēn)對以上(shang)原因，爲(wèi)保證注(zhu)入蒸汽(qi)質量，在(zai)新疆油(you)田應用(yòng)了🛀🏻雙參(cān)數蒸汽(qi)流量計(ji)。
1系統結(jié)構及工(gōng)作原理(lǐ)
1.1測量技(jì)術
　　用節(jie)流式 差(cha)壓流量(liàng)計 測量(liàng)混相流(liu)流量早(zao)在20世紀(ji)40年代已(yi)經開始(shǐ)，常用的(de)節流件(jiàn)爲孔💃🏻闆(pan)、噴嘴、文(wén)丘裏管(guan)、彎頭等(děng)，其中又(you)以孔闆(pǎn)應用最(zui)多。混相(xiàng)流與單(dān)相流在(zai)流量測(ce)量上具(ju)有✂️許多(duo)不同的(de)特點，如(ru)混合物(wù)的密度(dù)不💞易确(què)定，各相(xiàng)之間的(de)流動速(sù)度不同(tong)，即産生(shēng)所謂滑(huá)移，這些(xie)都與🔞介(jie)質種類(lèi)、工作狀(zhuang)态（壓力(lì)和溫度(dù)）、流速及(ji)管道狀(zhuang)況等有(yǒu)關，因此(cǐ)🙇‍♀️混相流(liú)的測量(liàng)精度很(hen)難提高(gao)。它針對(dui)測量對(duì)象采取(qu)專門結(jie)構形式(shì)及數⭕學(xué)模型來(lai)解決問(wèn)題。
　　本裝(zhuāng)置采用(yong)孔闆噪(zao)音法測(ce)量原理(lǐ)。兩相流(liu)流過節(jie)流裝置(zhi)時在孔(kǒng)闆兩側(cè)産生差(chà)壓噪音(yīn)（即差壓(yā)脈動）是(shi)兩相流(liu)的固有(yǒu)特性，與(yu)🛀🏻兩相流(liú)的流量(liang)質量含(hán)氣率密(mì)度相關(guan)。噪🐇音是(shi)由于相(xiàng)濃度在(zai)空間的(de)随機分(fen)布所引(yin)起的，當(dang)流動遇(yu)有阻擋(dǎng)體（例如(rú)孔闆）造(zao)成擾動(dòng)時，噪音(yīn)的幅度(dù)将進一(yi)步增強(qiáng)。假設分(fèn)散相濃(nóng)度㊙️分布(bù)的方差(cha)正比于(yú)其平均(jun)相濃度(du)，在不考(kǎo)慮阻擋(dǎng)體擾動(dong)的條件(jiàn)下，應用(yòng)兩相流(liu)分離🏃🏻‍♂️流(liu)理論模(mo)型論證(zheng)了節流(liu)裝置差(cha)壓方根(gen)噪音的(de)方差近(jìn)似正比(bi)于分散(san)相流量(liàng)，進而推(tuī)導出利(li)用噪音(yīn)測量兩(liǎng)相流流(liú)🈚量的理(lǐ)論模型(xíng)。這一論(lun)證預示(shi)了可以(yi)根據簡(jian)單的🥵理(li)論模型(xing)用❌單一(yī)節流裝(zhuāng)置實現(xian)兩相流(liu)測量。圖(tu)1爲蒸汽(qì)兩相流(liu)量計結(jié)構。

1.2流型(xing)分析
　　根(gen)據流體(ti)的分相(xiang)液速、氣(qì)相體積(ji)分率和(hé)不同流(liu)型💰的關(guān)系分析(xī)🥰，可以掌(zhang)握流量(liang)計在現(xiàn)場的運(yun)行情況(kuàng)。以下對(dui)流态進(jin)行分析(xī)，由于該(gai)流量計(ji)是水平(píng)安裝☂️的(de)，所以隻(zhi)分析水(shui)平流型(xing)。根據流(liú)型分類(lèi)，現場蒸(zheng)汽流形(xíng)主要爲(wèi)分層流(liu)和霧狀(zhuang)流，其他(tā)流形📐很(hen)少見，不(bu)是主要(yao)影響因(yīn)素，通過(guò)安裝整(zheng)流器可(ke)以将流(liu)态調整(zheng)規則，降(jiàng)低擾動(dong)性；同時(shi)整流器(qì)既有減(jian)小系🌏統(tong)噪聲的(de)功能，也(yě)有使波(bo)動更加(jiā)平穩，提(tí)高計量(liang)精度和(hé)減🥰小流(liu)态擾動(dòng)的功能(neng)。
1.3技術改(gǎi)進
　　孔闆(pǎn)流量計(ji)應用于(yu)兩相流(liu)測量，隻(zhi)适應于(yu)幹淨介(jie)❓質。而🔴蒸(zhēng)汽♌溫👨‍❤️‍👨度(du)很高，降(jiang)低了孔(kǒng)闆的強(qiang)度，蒸汽(qi)中除冷(lěng)凝😍水外(wai)還存在(zai)髒♻️物，很(hen)容易将(jiang)開孔磨(mó)損或打(da)壞。除對(dui)孔闆節(jiē)流件的(de)銳角有(you)損傷外(wài)，還容易(yì)在孔闆(pan)前端形(xing)成堆積(ji)物影響(xiang)測量。基(jī)于上述(shu)原因，經(jing)過長期(qi)室内及(jí)現場試(shì)驗，研制(zhi)出耐磨(mo)、自清潔(jié)的錐形(xing)孔闆。
圖(tú)2爲流體(ti)流動方(fang)向對比(bǐ)圖，圖3爲(wèi)改進後(hòu)的模型(xíng)和孔闆(pǎn)圖。

2流量(liàng)計算機(jī)及工作(zuo)原理
圖(tu)4爲流量(liàng)計算機(ji)原理示(shi)意圖。

　　來自 壓(ya)力變送(song)器 和差(cha)壓（流量(liàng)）變送器(qi)的4～20mA直流(liu)信号經(jing)I/V轉換變(biàn)成1～5V直流(liu)電壓📞信(xin)号，再經(jing)A/D變換成(cheng)數字量(liàng)；機内設(she)有實時(shi)鍾表，定(dìng)時💰采樣(yang)得到💘的(de)信号經(jing)數字濾(lü)波和估(gu)計獲得(de)計量參(cān)數的值(zhí)，按照實(shí)用數學(xué)模型便(biàn)可求得(de)蒸汽流(liu)量及幹(gàn)度🏃🏻‍♂️。
3現場(chang)應用
3.1計(ji)量性能(néng)測試
　　爲(wei)了檢驗(yàn)蒸汽流(liú)量計的(de)計量性(xìng)能，依據(jù)質量守(shou)恒定⛹🏻‍♀️律(lü)，分析現(xiàn)場鍋爐(lú)供汽和(hé)單井注(zhu)汽工藝(yi)。新疆油(you)田百重(zhong)七油田(tián)🌂安裝了(le)蒸汽流(liu)量計，采(cǎi)用将鍋(guō)爐進水(shui)與蒸汽(qi)流量計(ji)計量單(dān)井注汽(qi)量進😍行(háng)比對，以(yǐ)确⛹🏻‍♀️定孔(kong)闆流量(liang)計的精(jing)🐅度等級(ji)，測量數(shu)據見表(biǎo)1。
3.2蒸汽驅(qu)試驗
　　2010年(nian)百重七(qī)油田進(jin)行蒸汽(qi)驅試驗(yan)，在25口注(zhu)汽井上(shang)安裝☎️蒸(zhēng)汽流量(liàng)計測量(liàng)蒸汽流(liu)量和幹(gan)度。在測(ce)量控制(zhì)儀上能(néng)實時監(jiān)測注🔆汽(qi)的壓力(lì)、溫度和(he)流量參(cān)數，計量(liang)性能🌂滿(mǎn)足生産(chan)需求，給(gei)稠油開(kai)采提供(gòng)了準确(que)可靠的(de)計量數(shù)據，提高(gāo)了稠油(yóu)采收率(lü)。2012年在風(feng)城油田(tián)🚶‍♀️的SAGD實驗(yan)區應用(yong)推廣。
3.3提(tí)升稠油(you)采收率(lü)
　　通過對(dui)單井注(zhù)入蒸汽(qi)的計量(liàng)，發現單(dān)井吸汽(qì)能力有(you)很大差(cha)🏃🏻‍♂️異🐪，因此(cǐ)蒸汽計(jì)量對稠(chou)油開采(cai)很有必(bi)要。百重(zhòng)七蒸汽(qi)驅試驗(yan)表明，根(gēn)據地質(zhi)生産要(yao)求控制(zhi)好每口(kǒu)井的注(zhù)💘汽量，給(gei)油井動(dong)态分析(xi)提供可(ke)靠的數(shu)據，能準(zhǔn)确分析(xī)油井的(de)情況，改(gai)變了傳(chuán)統無控(kòng)制方式(shi)注汽模(mo)式。百重(zhòng)七油⭕田(tián)汽驅井(jing)試🌂驗後(hòu)采收率(lü)提高了(le)6%。

4結論及(ji)建議
　　錐(zhuī)形孔闆(pan)流量計(ji)在稠油(you)單井注(zhu)汽中的(de)應用，解(jie)決了常(chang)♉規流量(liang)計同時(shi)難以計(ji)量蒸汽(qì)流量和(hé)幹度的(de)問題，安(an)裝簡單(dān)，操作方(fāng)便。該流(liu)量計能(neng)實時測(ce)量單井(jing)注汽量(liàng)和幹度(du)變化，能(néng)夠适應(yīng)不同範(fàn)圍幹度(dù)和蒸汽(qi)的測量(liang)，給稠油(you)開采地(di)質❄️動态(tai)分析提(ti)供了準(zhun)确可靠(kao)的計量(liang)數據。根(gēn)據🔞蒸汽(qì)量的量(liang)程及最(zui)大差壓(yā)，爲保證(zhèng)蒸汽流(liu)量和幹(gan)度的測(ce)量精度(dù)，建議最(zuì)小⭐流量(liàng)工作在(zài)最大量(liang)程的3%以(yi)上。
　

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