稠油供熱采掘進到蒸汽驅采掘之后，產生較為確定的注汽管道網、蒸氣分派和測量的典型性步驟。稠油開發(fā)設計注蒸氣步驟中尤為重要的三個問題是蒸氣的分派、計量檢定和管控。有效的蒸氣管控能完成科學合理注汽，提升熱采的油汽比和石油的采出程度，進而得到滿足的經濟收益。稠油熱采有單井吞吐量和汽驅兩個階段。在全部區(qū)塊鏈的熱采整個過程中，除前期僅有單井吞吐量外，一般是單井吞吐和汽驅與此同時開展。因而配汽站要與此同時給吞吐量井和汽驅井配注。在新疆省克拉瑪依油田的熱采當場，吞吐量井工作壓力高（5～10MPa）， 注汽總流量大（6～10t/h），而汽驅井注汽工作壓力低（2～5MPa），注汽總流量?。?.5～5t/h）。換句話說，調節(jié)器到各注汽井中間的壓力差大小不一，相距3MPa或大量，務必在調節(jié)器和注汽井中間提升一流動性摩擦阻力階段來消化吸收多余的工作壓力。顯而易見，這兒運用的流量調節(jié)閥可以在小總流量時有著很大的降血壓作用，而在大流量時具備小的壓力降。這就是稠油熱采注汽生產流程對調節(jié)閥門的特別要求。

2、目前蒸氣流量調節(jié)閥和髙壓差流量調節(jié)閥存在的不足

現(xiàn)階段熱采生產流程中，為了更好地降血壓，所采用的調節(jié)閥門以很小開啟度工作中，閥內蒸氣流動速度很高，可特性差，難以做到預訂總流量值。加上一個調節(jié)器相匹配多接頭注汽井，調整在其中一口井的總流量會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廠聯(lián)合開發(fā)的JT65y250V型髙壓蒸氣調整截止閥門的摩擦阻力件為活塞桿通孔式調整構造。依據熱采當場運作數(shù)據測試制作的總流量百分比與開啟度百分比的影響曲線圖如下圖1。從曲線圖看得出，開啟度從0％～10％時，總流量百分比超出60％，調整敏感度很大，閥門手輪一動，要不蒸汽流量過大，要么過小。而在10％開啟度以上時調整敏感度又太低，在40％～100％開啟度范疇內則無調整作用。因而無法在全行程安排范疇內高效地調整蒸汽流量。與此同時閘閥開啟度較鐘頭，閥內的液體做到臨界值流動速度，隨著造成震動和磨蝕等明顯問題。

圖1JT65y250V型髙壓蒸氣調整截止閥門總流量百分比與開啟度百分比的影響曲線圖

西安交大的科技人員設計方案了GYY髙壓差調節(jié)閥門（圖2），完成了髙壓降，并使總流量調整特點明顯改善，但臨界值流動速度過高促使磨蝕、震動、噪音等問題更比較嚴重，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，并且總流量隨行程安排的彈性系數(shù)仍非常大，調整特點并沒有獲得大大提高。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，不太可能產生臨界值流。在現(xiàn)場運用中，這類調節(jié)閥門還無法合理地完成超高壓高溫下好范疇內的總流量調整和壓力降調整，其總流量調整關鍵在于最終一級的安全通道總面積。這類控制方式 與一般閘閥并沒有本質的差別，仍難以根據調節(jié)閥開啟度來確保預估總流量。目前髙壓差流量調節(jié)閥的一個相同特征是髙壓差必定造成高流動速度，而高流速又產生震動、磨蝕、噪音等明顯問題。如何解決這種問題是擺放在科研人員眼前的一項關鍵課題研究。

圖2GYY髙壓差調節(jié)閥門

3、新式髙壓差謎宮式蒸氣流量調節(jié)閥的研發(fā)

海外在調節(jié)閥門的分析層面指出了一些有價值的設計思維和方式 。圖3為國外設計方案的一種調節(jié)閥門的可變流器阻閥心。與一般閘閥的不同點取決于，其商品流通總面積隨行程安排轉變，并且閘閥的節(jié)流閥等比級數(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)反比轉變。因此此閥心在很多步驟的自動控制系統(tǒng)中可調整當然壓力降的誤差，完成小總流量大壓力降或大流量小壓降，得到開闊的原有調整力度。除此之外，選用多級別壓力降、坎坷過流道使流動速度減少而具備低噪音特性。具體液體可根據的過流道總數(shù)與閘閥開啟度正相關，即閘閥的行程安排一開始時，只有一個流道外露，而開啟度貼近100％時，外露的過流道數(shù)較大，閥心處在如下圖的部位時，描黑一部分才算是具體流道。但卻造成此外一些問題，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，漏泄比較嚴重，加工工藝繁雜，生產成本高，因此這類閘閥未發(fā)生在國外中國市面上。

圖3國外設計方案的可變流器阻閥心

總的來說，稠油熱采注蒸氣生產流程必須的是一種髙壓差調節(jié)閥門，除融入持續(xù)高溫、髙壓的碳酸飲料兩相流物質外，還將碰到髙壓差、寬調整范疇、震動、磨蝕等獨特問題。因此，新疆石油管理處采油工藝研究所與北京清華大學核能發(fā)電技術性設計研究院進行了科研開發(fā)，其指導方針是最大限度地擴大閘閥的阻力系數(shù)， 完成低流動速度下的髙壓差，從源頭上減輕了磨蝕和噪音，獲得了較好的調整特性和廣泛的原有總流量調整力度。新制定的神殿式流量調節(jié)閥（已申請國家發(fā)明專利，其閥心構造見圖4）在克拉瑪依市紅淺熱采稠油區(qū)開展了當場實驗，精確測量結論見圖5 。

圖4謎宮式流量調節(jié)閥閥心

圖5總流量百分比與開啟度百分比關聯(lián)曲線圖

更改閘閥開啟度時，總流量轉變輕緩、平穩(wěn)。當開啟度百分比從0％到100％（行程安排持續(xù)轉變）時，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可便捷調整。由圖5中曲線圖可看得出閘閥開啟度百分比與總流量百分比類似成線性相關，因此便于調整，且閘閥完成了髙壓差下的低流動速度。在閘閥進口的p進=9.4MPa，出入口p出=3.2MPa時，評測閘閥（距閥門30cm）噪音70dB（一般調節(jié)閥門噪音做到84dB以上），說明這類謎宮式流量調節(jié)閥具備較好的應用推廣市場前景和極大的經濟收益。