辽河油田SAGD注汽蒸汽计量方式的改进

张维娜（中油辽河工程有限公司，辽宁　盘锦　124010）



辽河油田SAGD注汽蒸汽计量方式的改进

张维娜
（中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦124010）

摘要：辽河油田自2004年进行SAGD先导试验以来，SAGD开发技术不断取得突破，目前利用SAGD技术进行稠油开发方式转换，已成为当前辽河油田超稠油开发中的保证稳产增产的一项重要技术。SAGD开发方式对于注入地下的蒸汽品质要求高，高压蒸汽流量及干度是SAGD开发方式中一个重要的技术环节。现场经过多年的运行，发现在用的计量装置存在一些隐患和弊端，本文在设计方面提出相应的整改措施，使湿蒸汽流量干度测量装置更安全、有效的生产运行，为操作人员和运行管理人员提供方便。

关键词：高干度湿蒸汽；流量干度；计量装置；改进措施

辽河油田自2004年进行SAGD先导试验以来，SAGD开发技术不断取得突破，目前利用SAGD技术进行稠油开发方式转换，已成为当前辽河油田超稠油开发中的保证稳产增产的一项重要技术。SAGD开发方式对于注入地下的蒸汽品质要求高，蒸汽干度越高，液化时释放的汽化潜热越多，有效热量促使油层腔体向外扩张，提高扫油面积和效率，从而进一步提高油田采收率。因此控制高压蒸汽流量及干度是SAGD开发方式中一个重要的技术环节，高干度湿蒸汽的计量方式一直是生产和运行人员努力探索和完善的一项课题。

1 蒸汽计量现状

水蒸汽两相流的流量、干度计量一直是难题，无论计量原理或计量仪器至今还未获得突破，由此在工程应用上的空缺以及在计量监控上缺乏有效的手段。由于目前国家没有实施强检的标准装置，国内一些油田和科研机构纷纷研制了各自的两相流流量计， 其功能、原理及现场应用情况各不相同。

2008年辽河油田杜84块SAGD一期工程实施，注汽井生产阶段要求的参数为：井口注汽压力不小于8MPa，蒸汽干度不小于95%。蒸汽计量采用的是联合式湿蒸汽流量干度测量装置。该装置为一撬装板房结构，自带撬座，两端留管线接口。内部分别安装球形等分度分配器，一分四后支管上安装测量仪表。装置的核心测量原件是将一标准孔板与一经典文丘里管串联于湿蒸汽管道中，根据质量守恒定律，流经两流量计的质量流量相同，忽略沿程热量损失及压力损失，湿蒸汽无相变，则流经两流量计的湿蒸汽干度也相同。孔板和文丘里管的两相流质量流量计算方程中只有质量流量qm与干度χ两个未知数，联立方程求解，即可得出χ和qm。在使用测量范围内，测量精度可以达到≤±5%。测量结果可以就地显示也可以上传至中央控制室。

图1

存在的问题

现场经过多年的运行，发现该计量装置存在如下问题：

（1）机柜位于计量间内，高温高湿的内部环境不利于仪表元件的正常运行，高压运行的蒸汽管道对操作人员的人身安全也是一种潜在危险。

（2）受限于长途运输车辆的限制，撬装房宽度只有3116mm，导致室内管线两侧巡检通道过窄，净距只有690mm，影响人员正常通行和检修，一旦发生意外情况，不利于操作人员的安全逃生；

（3）外开门只有一个，一旦发生危险，逃生通道不畅，逃生路线太长；

（4）室外钢平台过短，不能从窗口观察到室内的生产运行情况。

（5）装置出口处关断用的截止阀关闭容易不严，经常发生窜汽和泄漏，冬季容易导致冻堵，造成生产事故。

2 改进措施

针对上述存在的问题，技术人员与业主及运行管理人员经常沟通，优化设计，提出相应措施，处理方法如下：

（1）单独隔出仪表控制间安放控制柜，仪表控制间设有外开门，工作人员不必进入计量间室内就可对控制柜进行操作，既保证机柜的运行环境，也保障工作人员的人身安全。

（2）将撬装房宽度增加至3600mm，内部管线安装间距不变，巡检通道净距增加至932mm。

（3）增加外开门数量，使工作人员不论处于室内何处，最远3.1m处即有逃生出口。

（4）增加室外钢平台连通门、窗，使工作人员不必进入室内即能够观察见室内的生产情况。

（5）截止阀关闭不严，在4支注汽管线出口设置直通型U型接头，对管线进行物理断开，不会使窜汽及凝水流向后面的管线。

改进后的平面图如图1所示。

上述改进措施经生产运行检验，有效解决蒸汽计量装置存在的不足之处，受到操作人员及管理人员的肯定和业主的好评。

参考文献

[1]张广台.高干度注汽技术在SAGD开发中的应用[J].特种油气藏，2010，17 （B12）：166-167.

中图分类号：TE973

文献标识码：A