遼河油田SAGD注汽蒸汽計量方式的改進

張維娜（中油遼河工程有限公司，遼寧　盤錦　124010）

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遼河油田SAGD注汽蒸汽計量方式的改進

張維娜
（中油遼河工程有限公司，遼寧盤錦124010）

摘要：遼河油田自2004年進行SAGD先導試驗以來，SAGD開發技術不斷取得突破，目前利用SAGD技術進行稠油開發方式轉換，已成為當前遼河油田超稠油開發中的保證穩產增產的一項重要技術。SAGD開發方式對于注入地下的蒸汽品質要求高，高壓蒸汽流量及干度是SAGD開發方式中一個重要的技術環節。現場經過多年的運行，發現在用的計量裝置存在一些隱患和弊端，本文在設計方面提出相應的整改措施，使濕蒸汽流量干度測量裝置更安全、有效的生產運行，為操作人員和運行管理人員提供方便。

關鍵詞：高干度濕蒸汽；流量干度；計量裝置；改進措施

遼河油田自2004年進行SAGD先導試驗以來，SAGD開發技術不斷取得突破，目前利用SAGD技術進行稠油開發方式轉換，已成為當前遼河油田超稠油開發中的保證穩產增產的一項重要技術。SAGD開發方式對于注入地下的蒸汽品質要求高，蒸汽干度越高，液化時釋放的汽化潛熱越多，有效熱量促使油層腔體向外擴張，提高掃油面積和效率，從而進一步提高油田采收率。因此控制高壓蒸汽流量及干度是SAGD開發方式中一個重要的技術環節，高干度濕蒸汽的計量方式一直是生產和運行人員努力探索和完善的一項課題。

1 蒸汽計量現狀

水蒸汽兩相流的流量、干度計量一直是難題，無論計量原理或計量儀器至今還未獲得突破，由此在工程應用上的空缺以及在計量監控上缺乏有效的手段。由于目前國家沒有實施強檢的標準裝置，國內一些油田和科研機構紛紛研制了各自的兩相流流量計， 其功能、原理及現場應用情況各不相同。

2008年遼河油田杜84塊SAGD一期工程實施，注汽井生產階段要求的參數為：井口注汽壓力不小于8MPa，蒸汽干度不小于95%。蒸汽計量采用的是聯合式濕蒸汽流量干度測量裝置。該裝置為一撬裝板房結構，自帶撬座，兩端留管線接口。內部分別安裝球形等分度分配器，一分四后支管上安裝測量儀表。裝置的核心測量原件是將一標準孔板與一經典文丘里管串聯于濕蒸汽管道中，根據質量守恒定律，流經兩流量計的質量流量相同，忽略沿程熱量損失及壓力損失，濕蒸汽無相變，則流經兩流量計的濕蒸汽干度也相同。孔板和文丘里管的兩相流質量流量計算方程中只有質量流量qm與干度χ兩個未知數，聯立方程求解，即可得出χ和qm。在使用測量范圍內，測量精度可以達到≤±5%。測量結果可以就地顯示也可以上傳至中央控制室。

圖1

存在的問題

現場經過多年的運行，發現該計量裝置存在如下問題：

（1）機柜位于計量間內，高溫高濕的內部環境不利于儀表元件的正常運行，高壓運行的蒸汽管道對操作人員的人身安全也是一種潛在危險。

（2）受限于長途運輸車輛的限制，撬裝房寬度只有3116mm，導致室內管線兩側巡檢通道過窄，凈距只有690mm，影響人員正常通行和檢修，一旦發生意外情況，不利于操作人員的安全逃生；

（3）外開門只有一個，一旦發生危險，逃生通道不暢，逃生路線太長；

（4）室外鋼平臺過短，不能從窗口觀察到室內的生產運行情況。

（5）裝置出口處關斷用的截止閥關閉容易不嚴，經常發生竄汽和泄漏，冬季容易導致凍堵，造成生產事故。

2 改進措施

針對上述存在的問題，技術人員與業主及運行管理人員經常溝通，優化設計，提出相應措施，處理方法如下：

（1）單獨隔出儀表控制間安放控制柜，儀表控制間設有外開門，工作人員不必進入計量間室內就可對控制柜進行操作，既保證機柜的運行環境，也保障工作人員的人身安全。

（2）將撬裝房寬度增加至3600mm，內部管線安裝間距不變，巡檢通道凈距增加至932mm。

（3）增加外開門數量，使工作人員不論處于室內何處，最遠3.1m處即有逃生出口。

（4）增加室外鋼平臺連通門、窗，使工作人員不必進入室內即能夠觀察見室內的生產情況。

（5）截止閥關閉不嚴，在4支注汽管線出口設置直通型U型接頭，對管線進行物理斷開，不會使竄汽及凝水流向后面的管線。

改進后的平面圖如圖1所示。

上述改進措施經生產運行檢驗，有效解決蒸汽計量裝置存在的不足之處，受到操作人員及管理人員的肯定和業主的好評。

參考文獻

[1]張廣臺.高干度注汽技術在SAGD開發中的應用[J].特種油氣藏，2010，17 （B12）：166-167.

中圖分類號：TE973

文獻標識碼：A