油田注汽锅炉蒸汽干度控制的方法研究.docx

Word油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究　　　注汽锅炉是用于在稠油开采过程中向稠油层注入高压蒸汽的注蒸汽稠油热采的关键设备，而蒸汽干度是检测油田注汽锅炉的重要指标，直接影响稠油热采的效果注汽锅炉的蒸汽干度掌握影响因素中最主要的就是人为因素，对油田注汽锅炉的运行产生不利影响，同时，直接影响了稠油热采的效果因此，对油田注汽锅炉蒸汽干度掌握方法讨论正向着自动化掌握的方向迈进本文简洁介绍了油田注汽锅炉蒸汽干度掌握的现状，重点分析了注汽锅炉蒸汽干度掌握的重要指标，提出了干度掌握的方法，即模糊掌握方法和猜测掌握方法　　我国社会经济进展越来越快，对石油资源的依靠程度也越来越高我国大部分地区勘明的石油资源为高粘度重质石油，也叫做稠油，顾名思义，稠油的粘度和密度都很高，这就给石油开采技术提出了更高的要求因此，为提高油田稠油开采力量，必需采纳注汽锅炉往井下注入适当干度蒸气的方法，这样能够使油层加热，原油受热膨胀，粘度就会降低，大大提高了稠油的开采力量，往井下注入的蒸汽必需是温饱和蒸汽，不能是过热的蒸汽，采纳蒸汽干度来检测蒸汽状态蒸汽干度指的是单位质量湿蒸汽中含有的饱和蒸汽的质量只有提高蒸汽干度的掌握，才能保证注汽锅炉的蒸汽质量。

　　油田注汽锅炉蒸汽干度掌握系统现状　　传统的油田注汽锅炉掌握系统采纳的是仪表监控和手动掌握的方式，掌握效率低，能源铺张严峻，稠油开采效率较低国内外加快了对油田注汽锅炉掌握方法的讨论，目前主要有：串级PID掌握方法、模糊-PID双模掌握方法、多变量猜测掌握方法等几种掌握方法串联PID掌握方法是将蒸汽干度作为主被控变量，水流量为副被控流量，给水流量作为掌握变量，组成串级掌握采纳PID最优掌握算法调整给水流量，主回路掌握器自动掌握蒸汽干度的掌握方法模糊-PID双模掌握器，是将模糊掌握模块与PID掌握模块相结合，对系统进行调整和掌握多变量猜测掌握方法通过两输入-两输出的猜测掌握器，对蒸汽干度进行掌握　　蒸汽干度概述　　油田注汽锅炉掌握系统中最重要最关键的部分是蒸汽干度掌握系统，油田热采生产工艺要求蒸汽干度掌握在75%-80%之间，若蒸汽干度过低，将无法满意注井的热量要求；若蒸汽干度太大，将导致蒸汽中的杂质附着在锅炉壁上，造成锅炉结垢，锅炉的效率随之降低，并且锅炉的平安运行受到不利影响　　蒸汽干度指的是单位时间内在固定蒸汽压力和固定蒸汽温度下蒸汽占总量的百分数蒸汽干度直接关系到注汽锅炉的运行参数，且蒸汽干度的检测产生的噪音很大，结果的精确     度低。

传统的蒸汽干度检测方法有人工检测法和湿蒸汽双相流蒸汽干度检测法，人工检测法，通过人工进行蒸汽干度的检测工作，这种方法主观因素大，误差大，工作强度大，工作效率较低蒸汽干度检测方法还有一种叫做湿蒸汽双相流蒸汽干度检测法，这种方法在蒸汽锅炉的输出端加设孔板，差压变送器检测蒸汽流经孔板时的湿度和蒸汽压力的差压信号　　蒸汽干度的影响因素许多，要实现对蒸汽干度的掌握，必需把握影响蒸汽干度的主要因素给水流量、自然 气流量、蒸汽压力、锅炉热效率、饱和水焓、汽化潜热、给水焓和自然 气低位发热量等都关系到注汽锅炉的蒸汽干度锅炉热效率、饱和水焓、汽化潜热、给水焓和自然 气低位发热量这几项因素的波动不会引起蒸汽干度的猛烈变化，因此，要实现蒸汽干度的掌握，需要关注给水流量、自然 气流量和蒸汽压力的变化，由于它们会使蒸汽干度消失时滞特性而在蒸汽压力稳定时，蒸汽干度只受给水流量和自然 气流量的影响　　基于模糊猜测掌握的蒸汽干度掌握方法　　要实现对油田注汽锅炉的有效掌握，必需保证蒸汽压力和蒸汽干度的稳定，一方面用蒸汽压力的参数调整给水流量，另一方面用蒸汽干度的参数调整自然 气流量，两者共同构成蒸汽干度的掌握系统，实现油田注汽锅炉蒸汽干度自动化掌握。

　　3.1.蒸汽压力的掌握　　油田注汽锅炉的重要参数之一就是蒸汽压力，在往井下注入蒸汽时，对蒸汽压力的要求不是特殊的高，可以允许的可波动范围较大，另外调整给水流量实现对蒸汽压力的掌握，这一掌握过程的时滞时间较小，因此影响蒸汽压力的因素较少，我们可以采纳单回路的蒸汽压力模糊掌握器，掌握给水流量，就能够实现蒸汽压力掌握，我们将蒸汽压力误差及其变化率来调整给水流量，模糊掌握器的输入语言变量为蒸汽压力误差及变化率，模糊掌握器的输出语言变量采纳变频器频率增量　　3.2.模糊前馈-反馈掌握　　由蒸汽干度的影响因素可知，给水流量、自然 气流量为主要影响因素，因此，我们将蒸汽干度作为主被控变量,　　自然 气流量为副被控变量，形成串级掌握回路，在串级掌握回路中我们采纳模糊猜测掌握器来实现对串级回路的掌握蒸汽干度掌握系统包括以下几个部分：非线性跟踪-微分器、前馈模糊掌握器、模糊猜测掌握器、乘法计算器等组成，采纳模糊掌握方法能够在注汽锅炉运行参数发生波动时稳定蒸汽压力，我们将给水流量及其变化率作为前馈掌握量，与串级回路构成前馈-反馈掌握系统通过给水流量的掌握量与回路掌握量相乘，来实现对给水流量的自动监控，另外，在模糊猜测掌握系统中加入非线性跟踪-微分器来增加系统的抗干扰力量，蒸汽干度掌握系统的最终掌握量是由前馈模糊掌握器输出量与模糊猜测掌握器输出量通过乘法计算器进行乘积后的值来确定的。

　　通过以上分析和讨论，基于模糊猜测掌握的蒸汽干度掌握方法，是通过模糊前馈-后馈掌握系统实现的，该系统在猜测掌握原理和模糊掌握原理的基础上形成的，将前馈模糊掌握器、模糊猜测掌握器、非线性跟踪-微分器、计算器等部分组成，该掌握方法同构对给水流量、自然 气流量、蒸汽压力的有效掌握，实现了蒸汽干度的有效掌握，能够大大降低噪声的干扰，具备较强的抗干扰力量，　　实现了油田注汽锅炉蒸汽干度的自动化掌握　　　- 5 -。