董家耀

摘 要：油田注汽鍋爐成為油田熱采稠油生產(chǎn)的重要設(shè)施。此設(shè)施透過對軟化水進行加壓升溫，令其蒸發(fā)為飽和的溫蒸汽，再通過人工方式輸送到井下油層，為熱采稠油的生產(chǎn)給予了加熱需求的能量。注汽鍋爐蒸汽干度是干飽與蒸汽在溫飽與蒸汽內(nèi)占有的質(zhì)量比例，對于生產(chǎn)作業(yè)而言，干度值應(yīng)當保持在較為穩(wěn)定的范圍，太高則會造成爐管溫度過高而最終損壞，過低則會造成過多的油層積水，因此，干度值成為稠油熱采工作的決定性標準，也成為對注汽鍋爐穩(wěn)定安全工作造成影響的重要參數(shù)。

關(guān)鍵詞：油田；注汽鍋爐；干度控制；系統(tǒng)

引 言：注汽鍋爐通過特殊的優(yōu)點獲得了大量的使用，把良好的自動化控制技術(shù)使用在注汽鍋爐的蒸汽干度控制中，不但可以提升蒸汽品質(zhì)，還可以提升油層吸熱的效率。對于油田油氣鍋爐控制系統(tǒng)而言，蒸汽干度控制技術(shù)成為效率最高的技術(shù)，此技術(shù)能力的程度對油田注氣鍋爐的工作性能的影響十分直接。因為不同程度中被油田熱采生態(tài)環(huán)境所束縛，因此，需要油田注氣鍋爐中的濕飽和蒸汽在出口點中，真實干度需把控在70%至80%區(qū)間，假如過高或過低均無法滿足生產(chǎn)工藝標準所需。

一、蒸汽干度控制系統(tǒng)中的技術(shù)難點

1、蒸汽干度監(jiān)測

蒸汽干度不可透過儀器直接獲得，是間接檢測的參數(shù)。檢測蒸汽干度會被諸多因素所干擾，與諸多注汽鍋爐工作參數(shù)具有繁瑣、客觀的影響，因此在蒸汽干度數(shù)據(jù)的正確度測量方面較難符合良好的成效。傳統(tǒng)注汽鍋爐蒸汽干度的檢測方法源于人工化驗法，這一方式不但會造成諸多誤差、滯后性嚴重、人員工作量較大、強度較高，并且較難保障獲得的蒸汽干度處于高值范疇中。當前，在技術(shù)的提高及方法的創(chuàng)新下，有些新的蒸汽干度檢測技術(shù)使用在注汽鍋爐作業(yè)中，而且獲得了良好的成效。主要的監(jiān)測方式則為濕蒸汽雙向流蒸汽干度測量方式及電導率分析方式。

油田注汽鍋爐屬于單管直流的方式，不會構(gòu)成汽包，也不會造成任何污染。假如不核算溶解于蒸汽內(nèi)的鹽分與爐管內(nèi)部中積壓的鹽分，則在一段時間里，水和鍋爐水內(nèi)含有的鹽分總量相同。對于溶液而言，電導率和具有的陽離子數(shù)構(gòu)成正比，這一監(jiān)測方式僅需設(shè)置兩個電導率傳感器與搭配一個電導率分析設(shè)備，設(shè)置簡便，大量使用在油田中。

2、蒸汽干度目標的滯后性

油田注汽鍋爐屬于單管受熱，當水泵加壓時，軟化水應(yīng)當先后通過不同流段，因此令鍋爐管線的長度大多超出700m，流體介質(zhì)需要滯留較長的時間，并且因為注汽鍋爐屬于典型的通過燃燒給予運轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，從而在工作中會造成顯著的時間滯后性以及慣性。以此令鍋爐給水或燃料流量造成變化較久后，鍋爐輸出的蒸汽干度值才可以給予反應(yīng)，并且檢驗蒸汽干度不可直接進行，在檢驗到蒸汽干度出現(xiàn)變化時，已經(jīng)與實際變化具有了一些時間。因此，注汽鍋爐蒸汽干度控制系統(tǒng)通常會超過10分鐘[1]。

二、油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)變量與硬件構(gòu)成

1、系統(tǒng)檢測鍋爐原系統(tǒng)狀態(tài)，包含了給水流量、蒸汽壓力、蒸汽溫度乃至火量等眾多運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)乃至啟動、報警、停止的狀態(tài)量，從而保障蒸汽干度的核算具有良好的參考根據(jù)。

2、對于計算控制環(huán)節(jié)，需運用slc500編程控制器，其具有良好的浮點運算作用，有利于實踐操控，作業(yè)穩(wěn)定性良好等特點。

3、換熱器大多選擇不銹鋼釬焊構(gòu)造，其效率較好、體積不大，具有較強的抗腐蝕性。

4、換向閥通過三通旋轉(zhuǎn)法構(gòu)造，規(guī)避由于水垢而形成的影響，電動驅(qū)動為系統(tǒng)的自動控制給予了較大的有利條件。

（二）系統(tǒng)原理與編程思想

1、在換向閥給予掌控時，通過系統(tǒng)檢測注汽鍋爐打開開始計時到建立實質(zhì)時間傳輸信號令電動閥轉(zhuǎn)變，此環(huán)節(jié)會在兩至三個星期結(jié)束，假如時間較短則會加大系統(tǒng)動作的次數(shù)，以此減少使用時間，時間過長則會領(lǐng)換熱器具有嚴重的結(jié)垢狀況令反清洗的難度提高。因此，需對進水和爐水數(shù)據(jù)給予更換，以此判定在反清洗當中依然能夠順利實施測量控制工作。

2、若想良好解決爐水和進水的時間滯后現(xiàn)象，則應(yīng)當給予加數(shù)據(jù)拖延處理，而且，透過數(shù)據(jù)存儲的方法，完成進水電導數(shù)據(jù)的正確延時，以此對同一時間段的進水與爐水電導率給予對比，從而可以確保干度核算的正確性。

3、需要在開爐前期及注汽鍋爐沒有穩(wěn)定前將干度顯示給予屏蔽，謹防發(fā)生誤導狀況，系統(tǒng)性的檢驗注汽鍋爐出口蒸汽溫度與壓力，假如真實溫度已經(jīng)到了相對壓力中的飽和溫度，則可以降低20至30度，系統(tǒng)展現(xiàn)無差別，并且對運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)給予細致記錄，在注汽鍋爐不再運轉(zhuǎn)時依舊需要將干度顯示給予屏蔽。

4、傳感器具備多報警能力、強抗干擾功能以及工作穩(wěn)定等眾多良好的特點。

（三）系統(tǒng)優(yōu)勢

正確有效的透過進水和爐水互換良好解決了結(jié)垢、老化等現(xiàn)象，及時了解產(chǎn)生問題的根本原因，完成了系統(tǒng)的優(yōu)化配置，更加容易倒空。通過換熱設(shè)備對各種溫度的注汽鍋爐進水以及爐水造成的電導率測量誤差狀況良好的處理，注汽鍋爐進水與爐水在換熱設(shè)備中給予對流熱互換，從而確保電導率測量點內(nèi)的爐水及進水相互間的溫度差異較小，謹防由于溫度差別較大而引發(fā)的影響。通過調(diào)整系統(tǒng)前期的電動閥門，互換進水和爐水，透過溶解于清理系統(tǒng)當中的結(jié)垢，加速系統(tǒng)完成自動清潔的目的。系統(tǒng)內(nèi)的主要控制器需要通過良好的工業(yè)級產(chǎn)品作為主要選擇，人機交互應(yīng)當通過工業(yè)級10″彩色液晶觸摸屏作為首要選擇，不但具備良好的性能，并且結(jié)構(gòu)設(shè)備正確，具有顯著的溫度特點，不論環(huán)境如何惡劣也可以正常運轉(zhuǎn)。注汽鍋爐蒸汽干度控制系統(tǒng)包含了干度報警作用、溫度報警作用以及流量報警作用[2]。

結(jié)束語：總而言之，油田注汽鍋爐的控制體系大多通過蒸汽壓力與蒸汽干度兩方面構(gòu)成，只有兩者科學融合，并適時地融合我國石油開采的狀態(tài)，透過對給水流量、蒸汽壓力乃至天然氣流量及時正確地給予把控，有效使用控制方式，保障系統(tǒng)總體的穩(wěn)定性，才能夠顯著減少源自各個層面的影響對蒸汽干度帶來的干擾，提升了我國在油田注汽鍋爐在蒸汽干度方面的靈活性以及精準度，以此完成高度自動化，最大化地展現(xiàn)出經(jīng)濟效益與社會效益，具有良好的效果，從而也加快我國在石油開采方面的發(fā)展。

參考文獻：

[1]于亞明.油田注氣鍋爐蒸汽干度控制系統(tǒng)解決方案[J].中國儀器儀表.2013.（05）：53-55.

[2]牛占濤.淺談油田注汽干度控制系統(tǒng)[J].化工管理.2013.（12）：163.endprint