矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的研究

刘慧轩，晏永飞，郑国威，吴婷婷

（1.辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001；2.山东康源安全技术咨询有限公司，山东济南250100）

热力采油是稠油开采工程中常用的方法之一，是利用高温、高压蒸汽将能量带入储油油藏区域驱油的技术，这一技术得到了国内外油田的广泛利用[1]。稠油热采使用的湿饱和蒸汽由注汽锅炉生产，通过高压注汽管线经注汽井口注入地下油层。湿饱和蒸汽是由饱和水和饱和蒸汽组成的两相流体，工况压力为5～21 MPa，温度为264～370℃，湿饱和蒸汽的饱和蒸汽占总质量的比值即蒸汽干度是衡量湿饱和蒸汽品质的重要指标[2⁃3]。若工况下蒸汽干度过大，则注汽锅炉炉管的传热效率降低，温升和热疲劳效应增大，导致炉管管壁强度下降，易发生爆管现象；若蒸汽干度过小，则不能保证注入油层蒸汽的品质。因此，实时在线准确测量蒸汽干度成为稠油热采工艺中需要迫切解决的关键技术之一[4⁃5]。

目前，工业上测量湿饱和蒸汽干度主要采用人工化学滴定法，该方法测量相对较准确，但测量过程费时费力，周期较长，一般1 h测一次，且要求流体中有一定的碱度，否则无法测量[6]。

矩阵电导法是近年来国际上提出的新方法，可测量管道内气液两相流体的流型。该方法可直接测量气泡或液滴的几何形状，以此计算气液比或蒸汽干度值精度较高。由于该方法测量精度高、过程直接，对介质流体物性条件要求小，受工况变化的影响也较小，因此该方法在稠油热采湿饱和蒸汽干度的测量上有较好的应用前景[7]。……