油田井口湿蒸汽计量方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110374567A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910751342.X(22)申请日2019.08.15(71)申请人长春锅炉仪表程控设备股份有限公司地址130000吉林省长春市长江路57号4楼415室(72)发明人侯宝华范元野于清澄张爱丽盛文水(74)专利代理机构北京恒和顿知识产权代理有限公司11014代理人邵长松(51)Int.Cl.E21B43/24(2006.01)E21B47/00(2012.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称油田井口湿蒸汽计量方法及系统(57)摘要本发明公开了一种油田井口湿蒸汽计量方法，所述方法包括如下步骤：步骤一，滤除由锅炉给水柱塞泵造成律动波；步骤二，消除蒸汽不稳定流和漩涡流；步骤三，清除随机白噪声。本发明提供的油田井口湿蒸汽计量系统积分滤波器、整流滤波器和卡尔曼滤波模块消除律动波、蒸汽流速分布不均匀和旋涡流，流态为充分扩展的紊流，同时减小随机白噪声。该计量系统完全基于差压的时域特征，在信号滤波环节采用卡尔曼滤波，计算环节少，不占用大量资源，干度测量范围宽40-98％。CN110374567ACN110374567A权利要求书1/1页1.一种油田井口湿蒸汽计量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一，滤除由锅炉给水柱塞泵造成律动波；步骤二，消除蒸汽不稳定流和漩涡流；步骤三，清除随机白噪声。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二还包括如下步骤：输出流态为充分扩展的紊流。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，利用积分滤波器滤除由锅炉给水柱塞泵造成律动波，其入口安装于待测筒体的下部，其出口位于筒体上部，利用蒸汽可压缩性消除压力波动。4.根据权利要求3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，利用整流滤波器实现消除蒸汽不稳定流和漩涡流，安装于所述积分滤波器的出口。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，利用卡尔曼滤波模块清除由震动、环境噪声、电气噪声共同引起的随机白噪声随机白噪声，所述卡尔曼滤波模块配置有预测机制，通过状态转移矩阵和传感器数据生成的映射矩阵同时更新协方差矩阵。6.一种油田井口湿蒸汽计量系统，其特征在于，包括：积分滤波器、整流滤波器和卡尔曼滤波模块，其中：积分滤波器滤除由锅炉给水柱塞泵造成律动波；整流滤波器消除蒸汽不稳定流和漩涡流；卡尔曼滤波模块清除随机白噪声。7.根据权利要求6所述的计量系统，其特征在于，积分滤波器的输出口连接所述整流滤波器；所述整流滤波器连接节流装置，所述节流装置安装有防堵装置；所述防堵装置的压差变送器的输出端连接所述卡尔曼滤波装置。8.根据权利要求7所述的计量系统，其特征在于，所述防堵装置包括：导压管、管压变送器和冷凝器；两冷凝器通过所述导压管分别连接防堵取样装置；所述管压变送器连接所述两冷凝器所述防堵取样装置设置于导压管末端并连接另一压差变送器。9.根据权利要求6所述的计量系统，其特征在于，利用积分滤波器滤除由锅炉给水柱塞泵造成律动波，其入口安装于待测筒体的下部，其出口位于筒体上部，利用蒸汽可压缩性消除压力波动。10.根据权利要求6所述的计量系统，其特征在于，利用卡尔曼滤波模块清除由震动、环境噪声、电气噪声共同引起的随机白噪声随机白噪声，所述卡尔曼滤波模块配置有预测机制，通过状态转移矩阵和传感器数据生成的映射矩阵同时更新协方差矩阵。2CN110374567A说明书1/4页油田井口湿蒸汽计量方法及系统技术领域[0001]本发明涉及油田测量领域，尤其涉及一种油田井口湿蒸汽计量方法及系统。背景技术[0002]在现代工业中，湿蒸汽(气液两相流)的应用相当广泛，包括石油、化工、医药、食品等众多领域。[0003]在油田的稠油、超稠油开采工艺中，蒸汽热注是当前技术最为成熟、应用最为广泛的方法，在蒸汽热注工艺管理中，湿蒸汽的计量系统是热注开采工艺得以大规模实施的关键技术。湿蒸汽的计量包括干度、质量流量两个参数，油田井口湿蒸汽计量系统，利用流体力学原理是通过特殊结构设计，消除由锅炉给水柱塞泵带来的脉动波，从而保证介质的稳态流动。[0004]当前在油田的稠油开采中，一般采用注汽热采的方式，为防止直流注汽锅炉的锅炉管内结水垢，锅炉出口的蒸汽为干度为70-80％的湿蒸汽。[0005]然而，现有的大多数计量方法难以满足以上的工况需求。发明内容[0006]本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种油田井口湿蒸汽计量方法及系统，以满足股欧陆出口蒸汽干度的技术要求。[0007]为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种油田井口湿蒸汽计量方法，所述方法包括如下步骤：[0008]步骤一，滤除由锅炉