CN103806887B - 油井等干度配汽器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了油井等干度配汽器，包括一个开设有蒸汽入口和蒸汽出口的球形腔体，所述蒸汽入口开设在球形腔体正上顶部，蒸汽出口开设在蒸汽入口附近的球形腔体斜上顶部位置，在蒸汽入口向外连接至蒸汽输入管道，向内设置有正直向下的入口外管；所述蒸汽出口向外连接至蒸汽输出管道。所述入口外管内部套设有入口内管，该入口内管上端连接孔板并通过孔板悬挂在入口外管的内部。所述入口内管延伸出入口外管后的端部连接有喇叭口，正对喇叭口下方的球形腔体底部设置有防涡板。本发明主要是应用到稠油区块蒸汽驱生产，解决一台锅炉同时对多个井组实施汽驱生产时干度分配均匀的问题。

Description

油井等干度配汽器

技术领域

本发明涉及多个井组实施汽驱生产时干度分配技术，具体地说是一种油井等干度配汽器。

背景技术

随着稠油热采由蒸汽吞吐生产方式向蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油等方式的转换,大排量注汽锅炉的蒸汽分配已经成为一个迫切需要解决的问题。由于输汽管网中的一些特殊条件,使得蒸汽动力工程中的一些成熟分配器都未能取得预期效果,导致各支管之间出现较明显的干度差异,直接影响了注汽效果和经济性。

胜利油田孤岛采油厂在蒸汽分配工艺上应用较早，主要是应用在热采注汽管网上的三通分配技术，三通管是最简单的一种分配元件，由主管流入的流体分别经侧支管和直通支管进入各自的回路内。现场应用管网截止阀进行蒸汽分配调节，用井口两相流计进行计量蒸汽速度、测试注汽干度，两口注入井干度分别为72%、53%，经过多次调试运行，依然达不到工艺方案的设计要求。并且汽驱注入一段时间后，因截止阀长期处于半开启状态，蒸汽冲刷损害阀芯，应用2-3个月后失去调节作用，必须进行更换来满足蒸汽分配。

针对注蒸汽输送过程中，主干线与支干线的管线连接处存在相分离现象，油田对现场常使用的这一种情况进行了室内试验研究。在入口干度x₀低于15%、大于85%时三个支管的蒸汽干度相差不大，说明相分离现象不严重，而在15%< x₀< 85%的范围内三个支管的蒸汽干度与总干线的蒸汽干度相差很大，说明相分离现象严重，并且越下游的支干线的干度与总干线的蒸汽干度相差越大。由于油田注汽井的蒸汽干度大都在60%～80%之间，因此，在油田蒸汽输送过程中相分离现象十分严重。

在油田应用两相流量计对同注井的井口流量和蒸汽干度测试情况表明，有近60%的注汽井蒸汽流量和干度分配不均。

有鉴于此，针对上述问题，提出一种设计合理且有效改善上述缺失的油井等干度配汽器。

发明内容

本发明的目的在于提供油井等干度配汽器，主要是应用到稠油区块蒸汽驱生产，解决一台锅炉同时对多个井组实施汽驱生产时干度分配均匀的问题。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，油井等干度配汽器，包括一个开设有蒸汽入口和蒸汽出口的球形腔体，所述蒸汽入口开设在球形腔体正上顶部，蒸汽出口开设在蒸汽入口附近的球形腔体斜上顶部位置，在蒸汽入口向外连接至蒸汽输入管道，向内设置有正直向下的入口外管；所述蒸汽出口向外连接至蒸汽输出管道。

所述蒸汽出口设置有至少一个，且蒸汽出口的口径小于蒸汽入口的口径。

所述入口外管内部套设有入口内管，该入口内管上端连接孔板并通过孔板悬挂在入口外管的内部。

所述入口内管延伸出入口外管后的端部连接有喇叭口，正对喇叭口下方的球形腔体底部设置有防涡板，该防涡板通过支撑架固定在球形腔体底部。

所述球形腔体底部开设有排污口。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

结合现场生产需要，蒸汽等干度分配计量装置设计为带卡箍头的高压蒸汽管线段、等干度配汽器、蒸汽调节阀门、蒸汽流量计、压力表、干度取样口组成的一体化系统。高压蒸汽管线段两端带有卡箍头，可以实现现场卡箍连接，具有连接方式简便，移动调整快捷等特点，更为适合注汽现场工作需要。

所选用的球形蒸汽等干度配汽器即本发明具有蒸汽干度分配相差小，不受外界因素影响的特点。它主要是由两个半球体壳体焊接而成，最顶端连接蒸汽进口，在上半球与球体中心45°左右设置蒸汽出口。蒸汽进口管线设计为内外管，由孔板连接，内管下端为喇叭口状。当蒸汽通过孔板时，蒸汽受限流作用减缓流动速度，然后分别进入内外管环形空间、内管喇叭口进行释放，释放出的蒸汽在防涡板的作用下，汽液重新混合，并达到一定稳定状态，然后经分配器蒸汽出口分别输送到每口单井。因分配器选为球形，蒸汽中的汽液两相混合更为充分、均匀，使球体内蒸汽干度保持相对恒定，分配出的蒸汽干度相差较小。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图中：1.蒸汽入口；2.孔板；3.蒸汽出口；4.入口外管；5.入口内管；6.喇叭口；7.防涡板；8.排污口。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

根据图1所示，油井等干度配汽器，包括一个开设有蒸汽入口1和蒸汽出口3的球形腔体，所述蒸汽入口开设在球形腔体正上顶部，蒸汽出口开设在蒸汽入口附近的球形腔体斜上顶部位置，在蒸汽入口向外连接至蒸汽输入管道，向内设置有正直向下的入口外管4；所述蒸汽出口向外连接至蒸汽输出管道。蒸汽出口设置有至少一个，且蒸汽出口的口径小于蒸汽入口的口径。入口外管内部套设有入口内管5，该入口内管上端连接孔板2并通过孔板悬挂在入口外管的内部。入口内管延伸出入口外管后的端部连接有喇叭口6，正对喇叭口下方的球形腔体底部设置有防涡板7，该防涡板通过支撑架固定在球形腔体底部。球形腔体底部开设有排污口8。

1、2009年，率先在孤气九稠油区块GDGB1N11、GD1-9N21两个汽驱井组试用蒸汽等干度分配计量装置，经过1年多的使用观察及对比测试，通过使用等干度分配计量装置前后对比表可以看出：在使用前，单井流量调节较为困难，很难达到设计要求，主要是因为管网截止阀调节流量精度低，且阀芯损坏较快，调节难度大，干度差在14%左右。使用等干度分配计量装置后，单井流量迅速调整到设计要求，且两井干度差仅有0.3%，干度分配均匀。

2、中石化重大先导试验项目——中二北热化学驱，于2010年10月开始进行对4个小井组实施汽驱生产，使用1分4蒸汽等干度分配计量装置，将蒸汽按照设计方案要求分注到不同的注汽井中，每条支路配套压力变送器、流量变送器、就地压力表、双金属温度计、蒸汽干度取样器各一只。蒸汽流量、压力、温度等参数通过现场传感器传送到值班室，实现在线监控。通过现场测试，每口井注入速度与工艺方案设计基本一致，4口井分配干度差最高只有1.1%，完全符合工艺设计要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (1)

1.油井等干度配汽器，其特征在于，包括一个开设有蒸汽入口和蒸汽出口的球形腔体，所述蒸汽入口开设在球形腔体正上顶部，蒸汽出口开设在蒸汽入口附近的球形腔体斜上顶部位置，在蒸汽入口向外连接至蒸汽输入管道，向内设置有正直向下的入口外管；所述蒸汽出口向外连接至蒸汽输出管道；所述蒸汽出口设置有至少一个，且蒸汽出口的口径小于蒸汽入口的口径；所述入口外管内部套设有入口内管，该入口内管上端连接孔板并通过孔板悬挂在入口外管的内部；所述入口内管延伸出入口外管后的端部连接有喇叭口，正对喇叭口下方的球形腔体底部设置有防涡板，该防涡板通过支撑架固定在球形腔体底部；所述球形腔体底部开设有排污口。