[实用新型]一种湿蒸汽分配器

说明书

技术领域

本发明涉及的是蒸汽输配领域，是一种湿蒸汽等干度分配器。

背景技术

在石油开采领域中，稠油热采是一种高耗能的产业，节能潜力很大。在稠油热采中，由注汽炉产生湿蒸汽，通过蒸汽管线把湿蒸汽注入到采油井下，使稠油软化、粘性下降、流动性增大，便于采油机采油。为了提高稠油热采的经济性，注汽炉所产的湿蒸汽其蒸汽干度控制在75％左右，若蒸汽干度低于70％则稠油热采的经济性就下降，若蒸汽干度高于80％则注汽炉的使用寿命会迅速缩短。含有气相水蒸气和液相水的混合物称为湿蒸汽，它是气液两相流流体，其中气相干饱和蒸汽的质量与湿蒸汽质量之比被定义为湿蒸汽干度，简称为蒸汽干度。蒸汽干度是水蒸气的重要品质参数，在稠油热采中蒸汽干度对采油的经济性有着重要的影响。稠油热采中，通常采用一个注汽炉向多个采油井注汽，这就需要设置蒸汽分配器将一路湿蒸汽分配成多路湿蒸汽。稠油热采的技术性和经济性均要求，蒸汽分配器各出口的湿蒸汽其蒸汽干度应相同，即等干度分配。若蒸汽分配器各出口的蒸汽干度不同，则蒸汽分配器的性能就不佳，从而导致稠油热采的经济性大幅下降。

公开号为CN101067475A的专利“蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法”，提出了一种蒸汽分配器，它的结构为一个四通容器，该容器左侧有进汽喷嘴、上侧和下侧各有一个出汽喷嘴、右侧有被堵头封闭的出汽管，湿蒸汽经进汽喷嘴流入四通容器后，与右侧出汽管堵头碰撞，使湿蒸汽在四通容器内混合均匀。四通容器上侧出汽喷嘴与上分汽管线连接，四通容器下侧出汽喷嘴与下分汽管线连接，在上分汽管线和下分汽管线上，均依次装有节流喷嘴、压力表和流量调节阀，上分汽管线和下分汽管线是对称管线，通过对上分汽管线和下分汽管线上的流量调节阀调节，使上分汽管线和下分汽管线上的压力表的压力相同，则有上分汽管线流量和下分汽管线流量相同，从而就有上分汽管线入口和下分汽管线入口的蒸汽干度相同。

虽然公开号为CN101067475A的专利“蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法”，其蒸汽分配器和对称分汽管线对湿蒸汽等干度分配有一定的作用和效果，但存在着如下四个技术缺陷，一是，因为湿蒸汽是气液两相流，其流态复杂、流态随机波动大，气液相互吸引力弱、从而在蒸汽分配器内湿蒸汽进行气液均匀混合的难度很大，所以四通容器内湿蒸汽难于达到混合均匀的效果，这在理论分析和反复实验中都证明了这一点，特别是若上分汽管线和下分汽管线不对称，会使上分汽管线入口和下分汽管线入口的蒸汽干度差别较大，这点也被理论分析和反复实验所证实；二是，不能直接进行多路湿蒸汽等干度分配，若需要多路湿蒸汽等干度分配，就需要设置多个蒸汽分配器以及多路的对称分汽管线，这导致设备费和工程安装费大幅增加；三是，通过对上分汽管线和下分汽管线上的流量调节阀调节，使上分汽管线和下分汽管线上的压力表压力相同、流量相同，这一调节措施在工程实施中其调节工作量大、调节精度不高，尤其是注汽炉湿蒸汽压力的变化、采油井下背压的变化，都会导致流量调节阀调节好后的状态失效；四是，通过对上分汽管线和下分汽管线上的流量调节阀的调节使上分汽管线与下分汽管线同流量，来保证上分汽管线入口和下分汽管线入口的蒸汽干度相同，这样的做法又限制了各采油井对湿蒸汽流量有差别化的技术需求。

由于现有技术的蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法，存在着四通容器等干度分配的精度不高、可靠性不高、流量调节阀调节操作的工作量大、调节操作的难度大、不能满足多个采油井流量差别化供汽的技术需求，所以克服现有技术存在的不足，研究设备简单、性能优良、易操作的湿蒸汽等干度分配器，对提高稠油热采的经济性和节能是很十分重要的。

发明内容

为克服现有技术中存在的精度低、可靠性差和调节操作的难度大，以及不能满足多个采油井流量差别化供汽需求的不足，本发明提出了一种湿蒸汽分配器。