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(dǎo)試驗以來，SAGD開發(fā)技術(shù)不斷取得突破，目前利用SAGD技術(shù)進行稠油開發(fā)方式轉(zhuǎn)換，已成為當前遼河油田超稠油開發(fā)中的保證穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的一項重要技術(shù)。SAGD開發(fā)方式對于注入地下的蒸汽品質(zhì)要求高，高壓蒸汽流量及干度是SAGD開發(fā)方式中一個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。現(xiàn)場經(jīng)過多年的運行，發(fā)現(xiàn)在用的計量裝置存在一些隱患和弊端，本文在設(shè)計方面提出相應(yīng)的整改措施，使?jié)裾羝髁扛啥葴y量裝置更安全、有效的生產(chǎn)運行，為操作人員和運行管理人員提供方便。

關(guān)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(dǎo)試驗以來，SAGD開發(fā)技術(shù)不斷取得突破，目前利用SAGD技術(shù)進行稠油開發(fā)方式轉(zhuǎn)換，已成為當前遼河油田超稠油開發(fā)中的保證穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的一項重要技術(shù)。SAGD開發(fā)方式對于注入地下的蒸汽品質(zhì)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(fā)方式中一個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，高干度濕蒸汽的計量方式一直是生產(chǎn)和運行人員努力探索和完善的一項課題。

1 蒸汽計量現(xiàn)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(yīng)用上的空缺以及在計量監(jiān)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(nèi)一些油田和科研機構(gòu)紛紛研制了各自的兩相流流量計， 其功能、原理及現(xiàn)場應(yīng)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(chǎn)階段要求的參數(shù)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(lián)合式濕蒸汽流量干度測量裝置。該裝置為一撬裝板房結(jié)構(gòu)，自帶撬座，兩端留管線接口。內(nèi)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(jīng)典文丘里管串聯(lián)于濕蒸汽管道中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，流經(jīng)兩流量計的質(zhì)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(jīng)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(zhì)量流量計算方程中只有質(zhì)量流量qm與干度χ兩個未知數(shù)，聯(lián)立方程求解，即可得出χ和qm。在使用測量范圍內(nèi)，測量精度可以達到≤±5%。測量結(jié)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(xiàn)場經(jīng)過多年的運行，發(fā)現(xiàn)該計量裝置存在如下問題：

（1）機柜位于計量間內(nèi)，高溫高濕的內(nèi)部環(huán)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(dǎo)致室內(nèi)管線兩側(cè)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(fā)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(fā)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(nèi)的生產(chǎn)運行情況。

（5）裝置出口處關(guān)斷用的截止閥關(guān)閉容易不嚴，經(jīng)常發(fā)生竄汽和泄漏，冬季容易導(dǎo)致凍堵，造成生產(chǎn)事故。

2 改進措施

針對上述存在的問題，技術(shù)人員與業(yè)主及運行管理人員經(jīng)常溝通，優(yōu)化設(shè)計，提出相應(yīng)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(shè)有外開門，工作人員不必進入計量間室內(nèi)就可對控制柜進行操作，既保證機柜的運行環(huán)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(nèi)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(shù)量，使工作人員不論處于室內(nèi)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(nèi)即能夠觀察見室內(nèi)的生產(chǎn)情況。

（5）截止閥關(guān)閉不嚴，在4支注汽管線出口設(shè)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(jīng)生產(chǎn)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(yè)主的好評。

參考文獻

[1]張廣臺.高干度注汽技術(shù)在SAGD開發(fā)中的應(yīng)用[J].特種油氣藏，2010，17 （B12）：166-167.

中圖分類號：TE973

文獻標識碼：A