专利名称：蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法
技术领域：
本发明涉及分配蒸汽的装置及其使用方法，是一种蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法，特别适用于蒸汽稠油热采的蒸汽分配。
背景技术：
稠油热采是一种高耗能的产业，节能潜力很大，实现科学注汽可以提高热采的油汽比和原油采收率。对注入油井内的饱和水蒸汽进行合理的分配成为制约稠油热采经济效益的关键技术之一。在实际生产中，多台锅炉联网，通过注汽管网向油井注汽。以注汽站为单位，一种方式是注汽管线进站后通过站内球型分配器向各单井分配蒸汽；另一种是采用“T”型分配层层分汽。用球型分配器分汽相对均匀，但是球型分配器属于高压容器，必须年检，实际操作繁琐，给现场生产带来不便；而且即便通过球型分配器配汽，其均匀程度依然受各单井注入流量之比影响，不能完全解决均匀配汽问题。现场目前多采用的是“T”型分配，这种方式简便，成本较低，其局限性在于分配均匀性受几何尺寸和各分支流量比等多方面因素影响，配汽均匀性更差，严重制约了稠油开采效益。
发明内容
本发明提供了一种蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，能有效和均匀地进行蒸汽的分配。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的一种蒸汽分配器，其包括四通，在四通的左端有进汽喷嘴，在四通的上端和下端各有一个出汽喷嘴，在四通的右端有能密封住四通右端的堵头，四通的进汽喷嘴、出汽喷嘴和堵头之间形成缓冲腔。
下面是对上述本发明技术方案之一的进一步优化或/和改进上述进汽喷嘴可呈进汽口宽、出汽口窄的圆锥形。
上述出汽喷嘴可呈进汽口窄、出汽口宽的圆锥形。
上述进汽喷嘴可呈进汽口宽、出汽口窄的圆锥形，出汽喷嘴呈进汽口窄、出汽口宽的圆锥形。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的一种利用上述蒸汽分配器的对称分汽管线，其包括第一蒸汽分配器、第一节流嘴、第一压力表和第一蒸汽流量调节阀；第一蒸汽分配器出汽喷嘴的出气口通过管线分别与两条支路的第一节流嘴的进汽端相连通，第一节流嘴的出汽端通过管线与第一蒸汽流量调节阀的进汽端相连通，在第一节流嘴与第一蒸汽流量调节阀之间的管线上安装有第一压力表，第一蒸汽流量调节阀的出汽端与热采井的支路蒸汽管相连通。
下面是对上述本发明技术方案之二的进一步优化或/和改进上述第一蒸汽流量调节阀的出汽端可通过管线与第二蒸汽分配器进汽喷嘴的进气口相连通，第二蒸汽分配器出汽喷嘴的出气口通过管线分别与两条支路的第二节流嘴的进汽端相连通，第二节流嘴的出汽端通过管线与第二蒸汽流量调节阀的进汽端相连通，在第二节流嘴与第二蒸汽流量调节阀之间的管线上安装有第二压力表，第二蒸汽流量调节阀的出汽端与热采井的支路蒸汽管相连通。
本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的一种对上述对称分汽管线的使用方法，其首先将蒸汽通过蒸汽分配器进入两条支路管线，其次通过蒸汽流量调节阀调节蒸汽流量使两条支路上的压力表的压力相同。
本发明蒸汽分配器和对称分汽管线结构合理而紧凑，使用方法简便，利用该蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法能有效、准确地进行蒸汽的分配，用于稠油热采可大大降低生产成本。
四
附图1为本发明中蒸汽分配器的主视半剖视结构示意图；附图2为本发明中蒸汽分配器与管线套焊示意图；附图3为本发明中对称分汽管线的工艺结构示意图；附图中的编码分别为1为进汽喷嘴，2为出汽喷嘴，3为堵头，4为缓冲腔，5为进汽喷嘴进汽口，6为进汽喷嘴出汽口，7为出汽喷嘴进汽口，8为出汽喷嘴出汽口，9为第一蒸汽分配器，10为第一节流嘴，11为第一压力表，12为第一蒸汽流量调节阀，13为第二蒸汽分配器，14为第二节流嘴，15为第二压力表，16为第二蒸汽流量调节阀，17为热采井的支路蒸汽管。
五具体实施例方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合本发明及附图对本发明作进一步描述实施例1如附图1、2所示，该蒸汽分配器包括四通，在四通的左侧端有进汽喷嘴1，在四通的上端和下端各有一个出汽喷嘴2，在四通的右侧端有能密封住四通右侧端的堵头3，四通的进汽喷嘴1、出汽喷嘴2和堵头3之间形成缓冲腔4，当蒸汽从进汽喷嘴进入缓冲腔4后碰撞堵头3，进而混合均匀，然后通过出汽喷嘴2进入管道。
可根据实际需要，对上述蒸汽分配器作进一步优化或/和改进为了有利于蒸汽在缓冲腔4内的均匀混合，如附图1和2所示，进汽喷嘴1呈进汽口5宽、出汽口6窄的圆锥形。
如附图1和2所示，出汽喷嘴2呈进汽口7窄、出汽口8宽的圆锥形，这样有利于在缓冲腔4内的蒸汽均匀地进入管道内。
实施例2如附图3所示，该对称分汽管线包括第一蒸汽分配器9、第一节流嘴10、第一压力表11和第一蒸汽流量调节阀12；第一蒸汽分配器9出汽喷嘴的出气口通过管线分别与两条支路的第一节流嘴10的进汽端相连通，第一节流嘴10的出汽端通过管线与第一蒸汽流量调节阀12的进汽端相连通，在第一节流嘴10与第一蒸汽流量调节阀12之间的管线上安装有第一压力表11，第一蒸汽流量调节阀12的出汽端与热采井的支路蒸汽管17的进汽口相连通。
可根据实际需要，对上述对称分汽管线作进一步优化或/和改进如附图3所示，第一蒸汽流量调节阀12的出汽端可通过管线与第二蒸汽分配器13进汽喷嘴的进气口相连通，第二蒸汽分配器13出汽喷嘴的出气口通过管线分别与两条支路的第二节流嘴14的进汽端相连通，第二节流嘴14的出汽端通过管线与第二蒸汽流量调节阀16的进汽端相连通，在第二节流嘴14与第二蒸汽流量调节阀16之间的管线上安装有第二压力表15，第二蒸汽流量调节阀16的出汽端与热采井的支路蒸汽管17的进汽口相连通。根据实际需要，在第二蒸汽流量调节阀16的后面还可继续安装有蒸汽分配器，在蒸汽分配器的后面继续连通有两条支路，以此类推，直到满足蒸汽分配的需要。
以下是上述对称分汽管线的使用方法首先将蒸汽通过蒸汽分配器进入两条支路管线，其次通过蒸汽流量调节阀调节蒸汽流量使两条支路上的压力表的压力相同。当两个支路的压力表显示的压力值相同时，表明两个支路上的节流嘴前后的压差相同，因为两个支路上的节流嘴的结构、规格相同，由流体力学可知，通过节流嘴的蒸汽流量是相同的，在流量相同的情况下，其干度也相同，从而达到对称分汽之目的，即在保持支路与主路的蒸汽干度不变的情况下，进行蒸汽流量分配。
表1是用氟里昂在本发明蒸汽分配器和对称分汽管线上作干度分配模拟试验的结果。
表2是用蒸汽在本发明蒸汽分配器的对称分汽管线上作干度分配均匀性模拟试验的结果，两个试验都表明，当两支路的流量相同时，蒸汽干度基本不变。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
表1注X为干度，G为流量 表2注释X1为母管干度，X3为支管干度，Fg3为支管流量与母管流量的比值
权利要求
1.一种蒸汽分配器，其特征在于包括四通，在四通的左端有进汽喷嘴，在四通的上端和下端各有一个出汽喷嘴，在四通的右端有能密封住四通右端的堵头，四通的进汽喷嘴、出汽喷嘴和堵头之间形成缓冲腔。
2.根据权利要求1所述的蒸汽分配器，其特征在于进汽喷嘴呈进汽口宽、出汽口窄的圆锥形。
3.根据权利要求1所述的蒸汽分配器，其特征在于出汽喷嘴呈进汽口窄、出汽口宽的圆锥形。
4.根据权利要求1所述的蒸汽分配器，其特征在于进汽喷嘴呈进汽口宽、出汽口窄的圆锥形，出汽喷嘴呈进汽口窄、出汽口宽的圆锥形。
5.一种利用上述权利要求1或2或3或4所述蒸汽分配器的对称分汽管线，其特征在于包括第一蒸汽分配器、第一节流嘴、第一压力表和第一蒸汽流量调节阀；第一蒸汽分配器出汽喷嘴的出气口通过管线分别与两条支路的第一节流嘴的进汽端相连通，第一节流嘴的出汽端通过管线与第一蒸汽流量调节阀的进汽端相连通，在第一节流嘴与第一蒸汽流量调节阀之间的管线上安装有第一压力表，第一蒸汽流量调节阀的出汽端与热采井的支路蒸汽管相连通。
6.根据权利要求5所述的对称分汽管线，其特征在于第一蒸汽流量调节阀的出汽端通过管线与第二蒸汽分配器进汽喷嘴的进气口相连通，第二蒸汽分配器出汽喷嘴的出气口通过管线分别与两条支路的第二节流嘴的进汽端相连通，第二节流嘴的出汽端通过管线与第二蒸汽流量调节阀的进汽端相连通，在第二节流嘴与第二蒸汽流量调节阀之间的管线上安装有第二压力表，第二蒸汽流量调节阀的出汽端与热采井的支路蒸汽管相连通。
7.根据权利要求5所述的对称分汽管线的使用方法，其特征在于首先将蒸汽通过蒸汽分配器进入两条支路管线，其次通过蒸汽流量调节阀调节蒸汽流量使两条支路上的压力表的压力相同。
8.根据权利要求6所述的对称分汽管线的使用方法，其特征在于首先将蒸汽通过蒸汽分配器进入两条支路管线，其次通过蒸汽流量调节阀调节蒸汽流量使两条支路上的压力表的压力相同。
全文摘要
本发明涉及分配蒸汽的装置及其使用方法，是一种蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法，特别适用于蒸汽稠油热采；该蒸汽分配器包括四通，在四通的左端有进汽喷嘴，在四通的上端和下端各有一个出汽喷嘴，在四通的右端有能密封住四通右端的堵头，四通的进汽喷嘴、出汽喷嘴和堵头之间形成缓冲腔；该对称分汽管线包括第一蒸汽分配器、第一节流嘴、第一压力表和第一蒸汽流量调节阀；该使用方法是通过蒸汽流量调节阀调节蒸汽流量使两条支路上的压力表的压力相同。本发明蒸汽分配器和对称分汽管线结构合理而紧凑，使用方法简便，利用该蒸汽分配器和对称分汽管线及其使用方法能有效、准确地进行蒸汽的分配，用于稠油热采可大大降低生产成本。
文档编号F17D1/00GK101067475SQ20071020082
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者彭顺龙, 窦升军, 陈治军, 蔡罡 申请人:新疆石油管理局采油工艺研究院