本實(shí)用新型涉及海上平臺(tái)稠油熱采注汽，特別涉及一種海上蒸汽發(fā)生器蒸汽干度在線(xiàn)檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

蒸汽發(fā)生器是稠油熱采過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，它將產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽送入地下油層，加熱降粘稠油以提升原油的采收率。蒸汽干度是衡量濕蒸汽品質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，它指的是濕蒸汽中飽和蒸汽所占的質(zhì)量百分比，干度越高，單位質(zhì)量蒸汽所攜帶的熱量越多，采收效果越好。

目前，油田現(xiàn)場(chǎng)蒸汽干度測(cè)量仍較多的采用人工采樣化驗(yàn)的方法，由于不能實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)，其測(cè)量的結(jié)果不能真實(shí)連續(xù)的反應(yīng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的蒸汽干度參數(shù)，且人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、蒸汽干度取樣存在風(fēng)險(xiǎn)以及化驗(yàn)結(jié)果滯后、不準(zhǔn)確等問(wèn)題，將影響稠油熱采后期產(chǎn)油效果。

陸地各稠油油田熱采注汽作業(yè)已成規(guī)模開(kāi)展，熱采技術(shù)也相對(duì)成熟，但是，海上稠油熱采注汽作業(yè)才剛剛起步，僅在渤海旅大27-2等油田開(kāi)展了相應(yīng)的先導(dǎo)性試驗(yàn)，初步顯示出了稠油熱采技術(shù)的增收效果。然而，未來(lái)想要大規(guī)模開(kāi)展熱采作業(yè)，必須要有穩(wěn)定的設(shè)備支持，陸地各熱采設(shè)備不能滿(mǎn)足海上平臺(tái)占地面積、重量、防腐、振動(dòng)等特殊因素的影響，必須結(jié)合海洋特殊環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的改造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，針對(duì)海上平臺(tái)稠油熱采注汽現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，解決蒸汽干度人工測(cè)量不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)滯后等缺點(diǎn)，并結(jié)合海上平臺(tái)空間受限、設(shè)備重量體積受限等實(shí)際平臺(tái)要求，提供一種專(zhuān)為海上平臺(tái)蒸汽發(fā)生器使用的蒸汽干度在線(xiàn)檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種海上蒸汽發(fā)生器蒸汽干度在線(xiàn)檢測(cè)裝置，由裝置本體構(gòu)成，所述裝置本體包括依次連接的進(jìn)口管、文丘里管、中間短管和出口管，所述出口管上設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)孔板，所述標(biāo)準(zhǔn)孔板和所述文丘里管構(gòu)成一次測(cè)量元件組；所述文丘里管的前、后兩端分別設(shè)置有第一冷凝器，所述標(biāo)準(zhǔn)孔板的左、右兩側(cè)分別設(shè)置有第二冷凝器，所述第二冷凝器和所述第一冷凝器共同連接至與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接的差壓變送器；所述中間短管上設(shè)置有壓力測(cè)量裝置。

所述文丘里管前、后兩端的所述第一冷凝器和所述差壓變送器之間均設(shè)置有第一導(dǎo)壓管，兩根所述第一導(dǎo)壓管上均設(shè)置有針型閥。

所述標(biāo)準(zhǔn)孔板的左、右兩側(cè)的所述第二冷凝器和所述差壓變送器之間均設(shè)置有第二導(dǎo)壓管，兩根所述第二導(dǎo)壓管上均設(shè)置有針型閥。

所述壓力測(cè)量裝置包括與所述中間短管相連接的取樣管，和與所述取樣管、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分別相連接的壓力傳感器。

所述取樣管上設(shè)置有針型閥。

所述進(jìn)口管和所述出口管的端口與海上蒸汽發(fā)生器出口管線(xiàn)相連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型裝置用于海上稠油熱采注汽作業(yè)中測(cè)量蒸汽干度，安裝于海上蒸汽發(fā)生器出口管線(xiàn)上，通過(guò)本裝置實(shí)現(xiàn)注汽蒸汽干度的實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量。通過(guò)本裝置能夠解決平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)蒸汽干度人工采樣化驗(yàn)測(cè)量結(jié)果不連續(xù)、有誤差、化驗(yàn)結(jié)果滯后，且人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、蒸汽干度取樣存在風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，從而保證現(xiàn)場(chǎng)蒸汽發(fā)生器的穩(wěn)定運(yùn)行，確保熱采作業(yè)的順利實(shí)施。

附圖說(shuō)明

圖1：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型一次測(cè)量元件組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本實(shí)用新型對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理方式示意圖。

附圖標(biāo)注：1、進(jìn)口管；2、文丘里管；3、中間短管；4、出口管；5、標(biāo)準(zhǔn)孔板；6、第一冷凝器；7、第二冷凝器；8、第一導(dǎo)壓管；9、第二導(dǎo)壓管；10、取樣管；11、針型閥；12、端口；13、端口；14、端口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

如附圖1和圖2所示，一種海上蒸汽發(fā)生器蒸汽干度在線(xiàn)檢測(cè)裝置，包括依次連接的進(jìn)口管1、文丘里管2、中間短管3和出口管4。所述進(jìn)口管1和所述出口管4的端口與海上蒸汽發(fā)生器出口管線(xiàn)相連接。所述出口管4上設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)孔板5，所述標(biāo)準(zhǔn)孔板5和所述文丘里管2構(gòu)成本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的一次測(cè)量元件組。

所述文丘里管2的前、后兩端分別設(shè)置有第一冷凝器6，所述標(biāo)準(zhǔn)孔板5的左、右兩側(cè)分別設(shè)置有第二冷凝器7，所述第二冷凝器7和所述第一冷凝器6共同連接至差壓變送器。所述文丘里管2前、后兩端的所述第一冷凝器6和所述差壓變送器之間均設(shè)置有第一導(dǎo)壓管8，所述第一導(dǎo)壓管8的端口12連接至所述差壓變送器；兩根所述第一導(dǎo)壓管8上均設(shè)置有針型閥11。所述標(biāo)準(zhǔn)孔板5的左、右兩側(cè)的所述第二冷凝器7和所述差壓變送器之間均設(shè)置有第二導(dǎo)壓管9，所述第二導(dǎo)壓管9的端口14連接至所述差壓變送器；兩根所述第二導(dǎo)壓管9上均設(shè)置有針型閥11。

所述中間短管3上設(shè)置有壓力測(cè)量裝置，所述壓力測(cè)量裝置包括與所述中間短管3相連接的取樣管10，和與所述取樣管10相連接的壓力傳感器，所述壓力傳感器連接至所述取樣管10的端口13；所述取樣管10上設(shè)置有針型閥11。

其中，所述差壓變送器和所述壓力傳感器均連接至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型檢測(cè)裝置所采用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)汽、水性質(zhì)模塊計(jì)算相應(yīng)的蒸汽干度、質(zhì)量流量、載熱量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，同時(shí)可對(duì)質(zhì)量流量、載熱量進(jìn)行累積運(yùn)算，重要參數(shù)還可以適時(shí)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，作為歷史數(shù)據(jù)以備后期調(diào)用。

如圖3所示，本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的工作原理及對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理方式為：

測(cè)量介質(zhì)先流經(jīng)一體文丘里管2，再通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔板5，對(duì)這兩個(gè)串聯(lián)于蒸汽管道中的測(cè)量元件，運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，流經(jīng)兩流量計(jì)的質(zhì)量流量相同；管道經(jīng)良好保溫處理，忽略沿程熱量損失及壓力損失，蒸汽無(wú)相變，則流經(jīng)兩流量計(jì)的蒸汽干度也相同。差壓變送器和壓力傳感器轉(zhuǎn)換并傳輸標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(文丘里管2前后兩端壓差ΔP₁、標(biāo)準(zhǔn)孔板5左右兩側(cè)壓差ΔP₂及中間短管3管蒸汽壓力P)，標(biāo)準(zhǔn)4～20mA信號(hào)經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換成1～5V電壓信號(hào)，進(jìn)入高速數(shù)據(jù)采集卡，最后在工控機(jī)中根據(jù)壓力信號(hào)P調(diào)用汽、水性質(zhì)模塊計(jì)算出飽和水、飽和蒸汽的密度及比焓、汽化潛熱，從而算出濕蒸汽的干度、質(zhì)量流量、載熱量，同時(shí)對(duì)質(zhì)量流量、載熱量進(jìn)行累積運(yùn)算。重要參數(shù)適時(shí)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，作為歷史數(shù)據(jù)以備后期調(diào)用。系統(tǒng)通過(guò)D/A通道輸出干度、累積流量，供上位機(jī)使用。其中，為了保證測(cè)量精度，在蒸汽質(zhì)量流量計(jì)算中，采取了補(bǔ)償措施：對(duì)蒸汽密度進(jìn)行了溫度、壓力的補(bǔ)償計(jì)算，并且在補(bǔ)償算法上采用了的汽、水性質(zhì)計(jì)算模塊，比通常采用的查表法、插值法、多項(xiàng)式曲線(xiàn)擬合法精度大幅提高。