稠油供熱采掘進(jìn)到蒸汽驅(qū)采掘之后，產(chǎn)生較為確定的注汽管道網(wǎng)、蒸氣分派和測(cè)量的典型性步驟。稠油開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)注蒸氣步驟中尤為重要的三個(gè)問(wèn)題是蒸氣的分派、計(jì)量檢定和管控。有效的蒸氣管控能完成科學(xué)合理注汽，提升熱采的油汽比和石油的采出程度，進(jìn)而得到滿足的經(jīng)濟(jì)收益。稠油熱采有單井吞吐量和汽驅(qū)兩個(gè)階段。在全部區(qū)塊鏈的熱采整個(gè)過(guò)程中，除前期僅有單井吞吐量外，一般是單井吞吐和汽驅(qū)與此同時(shí)開(kāi)展。因而配汽站要與此同時(shí)給吞吐量井和汽驅(qū)井配注。在新疆省克拉瑪依油田的熱采當(dāng)場(chǎng)，吞吐量井工作壓力高（5～10MPa）， 注汽總流量大（6～10t/h），而汽驅(qū)井注汽工作壓力低（2～5MPa），注汽總流量?。?.5～5t/h）。換句話說(shuō)，調(diào)節(jié)器到各注汽井中間的壓力差大小不一，相距3MPa或大量，務(wù)必在調(diào)節(jié)器和注汽井中間提升一流動(dòng)性摩擦阻力階段來(lái)消化吸收多余的工作壓力。顯而易見(jiàn)，這兒運(yùn)用的流量調(diào)節(jié)閥可以在小總流量時(shí)有著很大的降血壓作用，而在大流量時(shí)具備小的壓力降。這就是稠油熱采注汽生產(chǎn)流程對(duì)調(diào)節(jié)閥門(mén)的特別要求。

2、目前蒸氣流量調(diào)節(jié)閥和髙壓差流量調(diào)節(jié)閥存在的不足

現(xiàn)階段熱采生產(chǎn)流程中，為了更好地降血壓，所采用的調(diào)節(jié)閥門(mén)以很小開(kāi)啟度工作中，閥內(nèi)蒸氣流動(dòng)速度很高，可特性差，難以做到預(yù)訂總流量值。加上一個(gè)調(diào)節(jié)器相匹配多接頭注汽井，調(diào)整在其中一口井的總流量會(huì)干擾其他井的總流量，這又提高了總流量控制的難度系數(shù)。勝利油田與西安市高壓閥門(mén)廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)的JT65y250V型髙壓蒸氣調(diào)整截止閥門(mén)的摩擦阻力件為活塞桿通孔式調(diào)整構(gòu)造。依據(jù)熱采當(dāng)場(chǎng)運(yùn)作數(shù)據(jù)測(cè)試制作的總流量百分比與開(kāi)啟度百分比的影響曲線圖如下圖1。從曲線圖看得出，開(kāi)啟度從0％～10％時(shí)，總流量百分比超出60％，調(diào)整敏感度很大，閥門(mén)手輪一動(dòng)，要不蒸汽流量過(guò)大，要么過(guò)小。而在10％開(kāi)啟度以上時(shí)調(diào)整敏感度又太低，在40％～100％開(kāi)啟度范疇內(nèi)則無(wú)調(diào)整作用。因而無(wú)法在全行程安排范疇內(nèi)高效地調(diào)整蒸汽流量。與此同時(shí)閘閥開(kāi)啟度較鐘頭，閥內(nèi)的液體做到臨界值流動(dòng)速度，隨著造成震動(dòng)和磨蝕等明顯問(wèn)題。

圖1JT65y250V型髙壓蒸氣調(diào)整截止閥門(mén)總流量百分比與開(kāi)啟度百分比的影響曲線圖

西安交大的科技人員設(shè)計(jì)方案了GYY髙壓差調(diào)節(jié)閥門(mén)（圖2），完成了髙壓降，并使總流量調(diào)整特點(diǎn)明顯改善，但臨界值流動(dòng)速度過(guò)高促使磨蝕、震動(dòng)、噪音等問(wèn)題更比較嚴(yán)重，迫不得已選用高韌性、抗磨損原材料。那樣，不但提升了閘閥成本費(fèi)，并且總流量隨行程安排的彈性系數(shù)仍非常大，調(diào)整特點(diǎn)并沒(méi)有獲得大大提高。除此之外，臨界值流一般規(guī)定通道工作壓力與背壓式之比超過(guò)2，這就限定了其使用范疇。例如一些熱采注汽井必須工作壓力8～12MPa或更高一些，而加熱爐的出入口較大工作壓力為18MPa，不太可能產(chǎn)生臨界值流。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用中，這類調(diào)節(jié)閥門(mén)還無(wú)法合理地完成超高壓高溫下好范疇內(nèi)的總流量調(diào)整和壓力降調(diào)整，其總流量調(diào)整關(guān)鍵在于最終一級(jí)的安全通道總面積。這類控制方式 與一般閘閥并沒(méi)有本質(zhì)的差別，仍難以根據(jù)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟度來(lái)確保預(yù)估總流量。目前髙壓差流量調(diào)節(jié)閥的一個(gè)相同特征是髙壓差必定造成高流動(dòng)速度，而高流速又產(chǎn)生震動(dòng)、磨蝕、噪音等明顯問(wèn)題。如何解決這種問(wèn)題是擺放在科研人員眼前的一項(xiàng)關(guān)鍵課題研究。

圖2GYY髙壓差調(diào)節(jié)閥門(mén)

3、新式髙壓差謎宮式蒸氣流量調(diào)節(jié)閥的研發(fā)

海外在調(diào)節(jié)閥門(mén)的分析層面指出了一些有價(jià)值的設(shè)計(jì)思維和方式 。圖3為國(guó)外設(shè)計(jì)方案的一種調(diào)節(jié)閥門(mén)的可變流器阻閥心。與一般閘閥的不同點(diǎn)取決于，其商品流通總面積隨行程安排轉(zhuǎn)變，并且閘閥的節(jié)流閥等比級(jí)數(shù)、阻力系數(shù)也隨行程安排增大而減少，即商品流通總面積自變量與阻力系數(shù)反比轉(zhuǎn)變。因此此閥心在很多步驟的自動(dòng)控制系統(tǒng)中可調(diào)整當(dāng)然壓力降的誤差，完成小總流量大壓力降或大流量小壓降，得到開(kāi)闊的原有調(diào)整力度。除此之外，選用多級(jí)別壓力降、坎坷過(guò)流道使流動(dòng)速度減少而具備低噪音特性。具體液體可根據(jù)的過(guò)流道總數(shù)與閘閥開(kāi)啟度正相關(guān)，即閘閥的行程安排一開(kāi)始時(shí)，只有一個(gè)流道外露，而開(kāi)啟度貼近100％時(shí)，外露的過(guò)流道數(shù)較大，閥心處在如下圖的部位時(shí)，描黑一部分才算是具體流道。但卻造成此外一些問(wèn)題，如節(jié)流閥件選用豎直彎管的順―順聯(lián)接（或逆―逆連接，即正方向斜角彎管）而限定了流體密度指數(shù)；密閉性較弱，漏泄比較嚴(yán)重，加工工藝繁雜，生產(chǎn)成本高，因此這類閘閥未發(fā)生在國(guó)外中國(guó)市面上。

圖3國(guó)外設(shè)計(jì)方案的可變流器阻閥心

總的來(lái)說(shuō)，稠油熱采注蒸氣生產(chǎn)流程必須的是一種髙壓差調(diào)節(jié)閥門(mén)，除融入持續(xù)高溫、髙壓的碳酸飲料兩相流物質(zhì)外，還將碰到髙壓差、寬調(diào)整范疇、震動(dòng)、磨蝕等獨(dú)特問(wèn)題。因此，新疆石油管理處采油工藝研究所與北京清華大學(xué)核能發(fā)電技術(shù)性設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行了科研開(kāi)發(fā)，其指導(dǎo)方針是最大限度地?cái)U(kuò)大閘閥的阻力系數(shù)， 完成低流動(dòng)速度下的髙壓差，從源頭上減輕了磨蝕和噪音，獲得了較好的調(diào)整特性和廣泛的原有總流量調(diào)整力度。新制定的神殿式流量調(diào)節(jié)閥（已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利，其閥心構(gòu)造見(jiàn)圖4）在克拉瑪依市紅淺熱采稠油區(qū)開(kāi)展了當(dāng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，精確測(cè)量結(jié)論見(jiàn)圖5 。

圖4謎宮式流量調(diào)節(jié)閥閥心

圖5總流量百分比與開(kāi)啟度百分比關(guān)聯(lián)曲線圖

更改閘閥開(kāi)啟度時(shí)，總流量轉(zhuǎn)變輕緩、平穩(wěn)。當(dāng)開(kāi)啟度百分比從0％到100％（行程安排持續(xù)轉(zhuǎn)變）時(shí)，總流量百分比從0％升高到100％。相反，則降低，全部行程安排近100mm可便捷調(diào)整。由圖5中曲線圖可看得出閘閥開(kāi)啟度百分比與總流量百分比類似成線性相關(guān)，因此便于調(diào)整，且閘閥完成了髙壓差下的低流動(dòng)速度。在閘閥進(jìn)口的p進(jìn)=9.4MPa，出入口p出=3.2MPa時(shí)，評(píng)測(cè)閘閥（距閥門(mén)30cm）噪音70dB（一般調(diào)節(jié)閥門(mén)噪音做到84dB以上），說(shuō)明這類謎宮式流量調(diào)節(jié)閥具備較好的應(yīng)用推廣市場(chǎng)前景和極大的經(jīng)濟(jì)收益。