一种湿蒸汽流量干度分配调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种湿蒸汽流量干度分配调控装置及方法，包括限流对冲三通、上部环箱、水相环箱、蒸汽支管、单相蒸汽流量测量装置、混合器，所述水相环箱位于上部环箱的下方并且上部环箱和水相环箱之间通过沉降管相互连通，所述上部环箱在自身的前环路通过限流对冲三通连接主管道，然后在自身的后环路通过四通与带有旋流装置的蒸汽支管连接，所述蒸汽支管一方面在自身上端通过上部蒸汽弯管连接单相蒸汽流量测量装置，另一方面在侧方连接一个小水箱，小水箱再通过四通连接至沉降管，所述单相蒸汽流量测量装置向后继续连接混合器，所述水相环箱还通过异形四通与水相分支管连接，然后水相分支管与混合器连接。本发明专利技术实现了对油田注汽湿蒸汽的流量干度分配与调控。

Wet steam flow dry degree distribution regulation device and method

The invention discloses a wet steam flow distribution control device and method, including limiting hedge three, the upper ring box, water ring box, steam pipes, single-phase steam flow measurement device, mixer, between the water ring box is located below the upper ring box and the upper box and the water box through the ring ring settlement tube connected with each other, the upper ring box by limiting the hedge three connects to the main line in the loop itself, then four is connected with the steam pipe with a cyclone device in its own through the loop, the steam pipe on the one hand, its upper end through the upper steam pipe connected single-phase steam flow measurement device. On the other hand, the lateral connection of a small water tank, small water tank through four links connected to the settling tube, the single-phase steam flow measurement device connected to the mixer back, water ring The box is also connected with the water phase branch pipe through a special-shaped four pass, and then the water phase branch pipe is connected with the mixer. The invention realizes the distribution, the dryness distribution and the regulation of the steam wet steam in the oil field.

【技术实现步骤摘要】
一种湿蒸汽流量干度分配调控装置及方法
本专利技术涉及湿蒸汽流量干度分配，具体地说是一种湿蒸汽流量干度分配调控装置及方法。
技术介绍
我国稠油储量十分丰富，利用注蒸汽开采稠油是热力采油的一种重要方法,其中注入湿蒸汽的流量和干度对油井增产和提高经济效益起着十分重要的作用。一般来说，油田地面湿蒸汽分配管网普遍采用普通T型三通和对冲三通。普通T型和对冲三通虽然应用方便，但由于两条支路结构上不对称，各井的分配压力和流量差别较大，导致干度分配效果也存在偏差，反过来又影响注汽流量的调节，当一口井的蒸汽压力、流量、干度发生变化时，其它分支流量、干度同时发生波动，造成注汽管网分配、调控难度加大，无法保证各分支注汽井的注汽流量和干度按设计要求注入，影响了稠油热采产量。目前国外所用的分配器主要有Texaco公司的放射型分配器和采用分流分相Splitigator分配器。放射型分配器采用各分支管在空间分布上呈放射形分布，各分支在分配器内的位置完全对称，当湿蒸汽流入分配器内时，由于结构对称，则进入各分配支管的机会基本均等，从而可获得比较好的干度分配结果，参考专利CN101097104A。采用分相分流的Splitigator分配器是利用三通或者四通的相分离现象将湿蒸汽分离成干蒸汽和水后再重新组合达到等干度分配的目的。国内蒸汽干度分配也主要是借鉴以上两种方案，开发出来相关专利产品。在各井背压差别较大的时候，放射型分配效果变差，不能满足油田现场各井注汽压力差别大时的干度分配难题。而采用分流分相原理的分配器在流速变化范围大时，存在蒸汽路带水，无法保证蒸汽路的分相效果。另外，分配器在干度分配的同时没有采用有效的蒸汽流量、干度调控装置，也从一方面降低了干度分配效果和管网调控的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种湿蒸汽流量干度分配调控装置及方法，蒸汽相与水相通过各相支路分别进行单相分配和调控，达到调控干度的目的，然后按需求混合各分支的蒸汽和水，通过临界流喷嘴，达到控制各分支管的湿蒸汽流量的目的，从而保证去各分支的流量和干度是按设计注入，从而实现了对油田注汽湿蒸汽的流量干度分配与调控。为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种湿蒸汽流量干度分配调控装置，包括限流对冲三通、上部环箱、水相环箱、蒸汽支管、单相蒸汽流量测量装置、混合器，所述水相环箱位于上部环箱的下方并且上部环箱和水相环箱之间通过沉降管相互连通，所述上部环箱在自身的前环路通过限流对冲三通连接主管道，然后在自身的后环路通过四通与带有旋流装置的蒸汽支管连接，所述蒸汽支管一方面在自身上端通过上部蒸汽弯管连接单相蒸汽流量测量装置，另一方面在侧方连接一个小水箱，小水箱再通过四通连接至沉降管，所述单相蒸汽流量测量装置向后继续连接混合器，所述水相环箱还通过异形四通与水相分支管连接，然后水相分支管与混合器连接，其中在水相分支管和混合器之间设置水相调节阀。所述混合器后端继续依次连接测控装置、蒸汽恒流装置，在混合器和测控装置之间安装控制阀。所述蒸汽恒流装置为带有临界流喷嘴的蒸汽恒流装置。所述蒸汽支管内部安装有旋流分离装置，所述旋流分离装置为螺旋式旋流叶片所述限流对冲三通在自身两个相对冲的管道内壁均设置孔板或者喷嘴。所述两个对冲管道内的孔板或喷嘴相互对称。为了达成上述另一目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种湿蒸汽流量干度分配调控方法，先将进入装置的湿蒸汽通过限流对冲三通将各分支的流量和干度进行初次分配，然后利用上部环箱和沉降管对湿蒸汽进行初步相分离，接着蒸汽支管采用带有叶片的旋流分离装置将蒸汽中的携带水进行再次分离，提高蒸汽干度和调配精度，将分离的蒸汽进行汇总，然后通过单相蒸汽流量测量装置进行汽相分支流量测量，再流过蒸汽混合器与水相分支进行混合,此时通过调整水相调节阀的开度，控制各分支的干度；各分支的蒸汽相和水相混合后经过的带有临界流喷嘴的恒流量装置进入各蒸汽分支，此时通过临界流喷嘴控制各分支管的流量，然后在流过带有温度、压力及工控计算系统的测控装置进行蒸汽流量、干度、温度和压力的显示和存储。优化设计上部环箱和水相环箱之间沉降管的位置、个数、长度和外径，利用三通立管的相分离特性加强蒸汽与水的分离，分离后的水进入水相环箱，然后通过孔板或喷嘴流量计进行水相分支流量测量。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：这种装置利用压力匹配方法和单向蒸汽和水可控、可调的特点，蒸汽相与水相通过各相支路分别进行单相分配和调控，达到调控干度的目的，然后按需求混合各分支的蒸汽和水，通过临界流喷嘴，达到控制各分支管的湿蒸汽流量的目的，从而保证去各分支的流量和干度是按设计注入，从而实现了对油田注汽湿蒸汽的流量干度分配与调控。带有孔板或喷嘴等节流装置的限流对冲三通装置实现从主管道内进入的湿蒸汽从两分支流出时，各分支干度保持与主管干度相同，确保对称环箱的分配和调控能力和稳定性，其原理是提高分配过程中蒸汽对水的携带能力，并尽可能降低水的动能。采用的措施是在冲击型三通(截面为圆形)的支路中加装孔板或喷嘴。布置T型三通的垂直向上或垂直向下，并设计合理的管径及长度可以使蒸汽和水两相流体在元件内部的产生相分离的情况，即出现支管全部为单相蒸汽或水的情况。可以利用T型三通的这种相分离特性作为预分离装置。然后通过带有叶片结构的旋流装置，利用离心力和重力原理可以进一步将气体中水分分离出来，实现蒸汽和水的完全分离。附图说明图1为本专利技术的一种湿蒸汽流量干度分配调控装置的结构示意图；图2为带叶片的旋流分离装置的结构示意图；图3为带孔板的限流对冲三通的结构示意图；图4为带喷嘴的限流对冲三通的结构示意图；图5为带有临界流喷嘴的蒸汽恒流装置的结构示意图。图中：1-主管道；2-限流对冲三通；3-上部环箱；4-沉降管；5-水相环箱；6-蒸汽支管；7-小水箱；8-上部蒸汽弯管；9-单相蒸汽流量测量装置；10-异形四通；11-水相分支管；12-孔板或喷嘴流量计；13-水相调节阀；14-混合器；15-控制阀；16-测控装置；17-蒸汽恒流装置。具体实施方式有关本专利技术的详细说明及
技术实现思路
，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。根据图1-5，实施例1：湿蒸汽流量干度分配调控装置，包括限流对冲三通2、上部环箱3、水相环箱5、蒸汽支管6、单相蒸汽流量测量装置9、混合器14，所述水相环箱位于上部环箱的下方并且上部环箱和水相环箱之间通过沉降管4相互连通，所述上部环箱在自身的前环路通过限流对冲三通连接主管道1，然后在自身的后环路通过四通与带有旋流装置的蒸汽支管6连接，所述蒸汽支管一方面在自身上端通过上部蒸汽弯管8连接单相蒸汽流量测量装置，另一方面在侧方连接一个小水箱7，小水箱再通过四通连接至沉降管，所述单相蒸汽流量测量装置向后继续连接混合器14，所述水相环箱还通过异形四通10与水相分支管11连接，然后水相分支管与混合器连接，其中在水相分支管和混合器之间设置水相调节阀13。实施例2：在实施例1的基础上，所述混合器后端继续依次连接测控装置16、蒸汽恒流装置17，在混合器和测控装置之间安装控制阀15。所述蒸汽恒流装置为带有临界流喷嘴的蒸汽恒流装置。所述蒸汽支管内部安装有旋流分离装置，所述旋流分离装置为螺旋式旋流叶片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿蒸汽流量干度分配调控装置，其特征在于，包括限流对冲三通、上部环箱、水相环箱、蒸汽支管、单相蒸汽流量测量装置、混合器，所述水相环箱位于上部环箱的下方并且上部环箱和水相环箱之间通过沉降管相互连通，所述上部环箱在自身的前环路通过限流对冲三通连接主管道，然后在自身的后环路通过四通与带有旋流装置的蒸汽支管连接，所述蒸汽支管一方面在自身上端通过上部蒸汽弯管连接单相蒸汽流量测量装置，另一方面在侧方连接一个小水箱，小水箱再通过四通连接至沉降管，所述单相蒸汽流量测量装置向后继续连接混合器，所述水相环箱还通过异形四通与水相分支管连接，然后水相分支管与混合器连接，其中在水相分支管和混合器之间设置水相调节阀。

【技术特征摘要】
1.一种湿蒸汽流量干度分配调控装置，其特征在于，包括限流对冲三通、上部环箱、水相环箱、蒸汽支管、单相蒸汽流量测量装置、混合器，所述水相环箱位于上部环箱的下方并且上部环箱和水相环箱之间通过沉降管相互连通，所述上部环箱在自身的前环路通过限流对冲三通连接主管道，然后在自身的后环路通过四通与带有旋流装置的蒸汽支管连接，所述蒸汽支管一方面在自身上端通过上部蒸汽弯管连接单相蒸汽流量测量装置，另一方面在侧方连接一个小水箱，小水箱再通过四通连接至沉降管，所述单相蒸汽流量测量装置向后继续连接混合器，所述水相环箱还通过异形四通与水相分支管连接，然后水相分支管与混合器连接，其中在水相分支管和混合器之间设置水相调节阀。2.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽流量干度分配调控装置，其特征在于，所述混合器后端继续依次连接测控装置、蒸汽恒流装置，在混合器和测控装置之间安装控制阀。3.根据权利要求2所述的一种湿蒸汽流量干度分配调控装置，其特征在于，所述蒸汽恒流装置为带有临界流喷嘴的蒸汽恒流装置。4.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽流量干度分配调控装置，其特征在于，所述蒸汽支管内部安装有旋流分离装置，所述旋流分离装置为螺旋式旋流叶片。5.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽流量干度分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，赵晓，郭省学，王超，郝婷婷，刘廷峰，白艳丽，戴宇婷，殷方好，逯国成，姜泽菊，李友平，栾智勇，尚跃强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37