一種蒸汽取樣系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒸汽取樣系統(tǒng)，其包括：汽水分離裝置、采樣管、泄壓閥、試樣降溫裝置和取樣口。所述汽水分離裝置包括旋流分離室、擴(kuò)容分離室、中心通道、阻隔分離片和集水室。本發(fā)明還相應(yīng)提供了一種蒸汽取樣方法。通過所述取樣系統(tǒng)并利用所述取樣方法實(shí)現(xiàn)井下高溫高壓濕飽和蒸汽的實(shí)時(shí)分離，得到降溫降壓后的冷凝水試樣，為在線測量提供實(shí)時(shí)試樣。
【專利說明】一種蒸汽取樣系統(tǒng)和方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及稠油熱采領(lǐng)域，特別涉及一種蒸汽取樣系統(tǒng)和方法?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]稠油是指在地層條件下原油粘度大于50mPa.s (毫帕.秒)或油層溫度下脫氣原油粘度大于IOOmPa.s的高粘度重質(zhì)原油。在油田的石油開采中，由于稠油具有特殊的高粘度和高凝固點(diǎn)的特性，在儲層和井筒中流動性差，常規(guī)開采采收率低，即無法保證正常的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。為了保證合理的采收率，往往通過降低原油的粘度來采油。[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的稠油開采技術(shù)包括熱采技術(shù)，即應(yīng)用注蒸汽設(shè)備(一種濕蒸汽發(fā)生器)，首先將水轉(zhuǎn)化為干度(蒸汽中汽的含量)為75%的濕飽和蒸汽。之后所述注蒸汽設(shè)備將所述75%干度的濕飽和蒸汽注入井下，通過濕飽和蒸汽中熱量向油層的傳遞實(shí)現(xiàn)對油層的加熱，從而降低原油粘度，進(jìn)而提高采收率。所述熱采技術(shù)工藝主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、 SAGD (蒸汽輔助重力卸油技術(shù))三大工藝。[0004]注蒸汽設(shè)備出口蒸汽干度為75%的濕飽和蒸汽經(jīng)過地面?zhèn)鬏敗⒕矀鬏敽?，由于傳輸過程中的損失，到達(dá)井下后蒸汽干度僅為30%-40%。而前述熱采技術(shù)工藝中的蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和SA⑶分別要求≥50%、≥50%和≥70%的井底蒸汽干度。因此到達(dá)井下后蒸汽干度僅為30%-40%濕飽和蒸汽顯然無法滿足熱采技術(shù)工藝的要求。特別是目前遼河、新疆均是稠油熱采，主要以SAGD開發(fā)方式為主，若井下干度不能達(dá)到要求，則無法進(jìn)行正常采油。因此往往需要通過控制注蒸汽設(shè)備出口的蒸汽干度，例如提高該蒸汽設(shè)備出口處的蒸汽干度以使得經(jīng)過傳輸過程的損失后達(dá)到井底的干度能夠滿足工藝要求。而如何精確測量井底蒸汽干度是實(shí)現(xiàn)控制井底蒸汽干度的重要前提。[0005]目前現(xiàn)有技術(shù)井下蒸汽取樣主要采用取樣儀器取樣井下的高溫高壓蒸汽冷凝水， 然后將所取試樣盛放在容器中帶回到實(shí)驗(yàn)室，通過人工測定堿度，得出井下蒸汽干度值。所述堿度是指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，即能接受H+的物質(zhì)的總量。在水中，所述物質(zhì)主要是強(qiáng)酸弱堿鹽。所述蒸汽干度值在數(shù)值上與鹽的濃度成反比。[0006]但是，上述測定方式不是實(shí)時(shí)的在線取樣，而是需要通過取樣儀器將采集到的試樣從井下拿到地面上，再把試樣取出。原來取樣儀器中是氣液兩相共存的狀態(tài)，在取試樣的過程中原本存在于取樣儀器中的高溫高壓的濕飽和蒸汽在從井下到地面的過程中，會由于冷凝作用而進(jìn)入水樣，從而對原水樣有稀釋作用。由于所述稀釋作用，使得冷凝水樣水中鹽分濃度變小，針對所取試樣檢測得到的蒸汽干度值也就比實(shí)際值大，因此所取蒸汽試樣不能夠充分代表實(shí)際的蒸汽干度，也就無法為蒸汽干度的精確測量提供理想的試樣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種蒸汽取樣系統(tǒng)和方法，使所取蒸汽試樣能夠充分代表蒸汽干度，從而為蒸汽干度的精確測量提供理想的試樣。[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的， 本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下所述:[0009]一種蒸汽取樣系統(tǒng)，包括汽水分離裝置，采樣管，泄壓閥，試樣降溫裝置，取樣口，其中，汽水分離裝置，位于油管內(nèi)，用于對注入的井下蒸汽進(jìn)行汽水分離；采樣管，用于連接汽水分離裝置與泄壓閥，引導(dǎo)所述汽水分離裝置分離的水流出油管至泄壓閥；泄壓閥，用于對所述從采樣管流入的分離水進(jìn)行減壓；試樣降溫裝置，用于對所述經(jīng)泄壓閥減壓后的分離水進(jìn)行降溫；取樣口，用于作為所述降溫后的分離水的出口 ；所述汽水分離裝置包括旋流分離室、擴(kuò)容分離室、中心通道、阻隔分離片和集水室，其中，旋流分離室位于所述汽水分離裝置的上部，所述旋流分離室的上端面設(shè)有開口與油管連通，下端面設(shè)有開口與擴(kuò)容分離室連通，內(nèi)部設(shè)有旋流分離片，所述旋流分離室用于實(shí)現(xiàn)汽水的旋流分離；擴(kuò)容分離室位于所述汽水分離裝置的中部，所述擴(kuò)容分離室與所述旋流分離室、中心通道、集水室都連通，所述擴(kuò)容分離室用于實(shí)現(xiàn)汽水的擴(kuò)容分離；中心通道位于所述汽水分離裝置的中下部，并沿著所述汽水分離裝置的中心軸線分布，所述中心通道上下均開口，上端面與擴(kuò)容分離室連通，下端面與油管連通，所述中心通道用于蒸汽的流通；阻隔分離片與所述中心通道外壁固定連接，與汽水分離裝置內(nèi)壁留有間隙，所述阻隔分離片用于實(shí)現(xiàn)汽水的阻隔分離；集水室位于所述汽水分離裝置的下部，位于所述中心通道以外、阻隔分離片以下，所述集水室用于收集分離后的水。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述集水室從底面向上截面積遞增。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述集水室在與中心通道交界處還設(shè)有孔。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述用于連接汽水分離裝置的采樣管至少為2根。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述采樣管吸水端口為喇叭形。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述阻隔分離片由中心向外傾斜。
[0015]一種蒸汽取樣方法，其具體步驟為:
[0016]SI:將所述蒸汽取樣系統(tǒng)設(shè)置好汽水分離裝置，泄壓閥、試樣降溫裝置和取樣口 ；
[0017]S2:將被測蒸汽通過小四通注入油管，通過油管注入汽水分離裝置；
[0018]S3:將進(jìn)入汽水分離裝置的被測蒸汽進(jìn)行汽水分離；
[0019]S4:將分離后的水樣利用采樣管內(nèi)的壓力差從汽水分離裝置內(nèi)導(dǎo)出；
[0020]S5:將導(dǎo)出的水樣引入泄壓閥進(jìn)行減壓處理；
[0021]S6:將減壓后的水樣引入降溫裝置進(jìn)行降溫處理；
[0022]S7:將所述降溫后的水樣從取樣口取出，取樣結(jié)束。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，S3所述的汽水分離具體包括旋流分離、擴(kuò)容分離和阻隔分離。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，S6所述的降溫處理具體為將所述減壓后的水樣經(jīng)過降溫裝置降至40°C以下。
[0025]有益效果:通過使用所述取樣系統(tǒng)并采用所述取樣方法，在取樣的過程中對試樣進(jìn)行降溫降壓，得到的是常壓下40°C以下的冷凝水試樣。與現(xiàn)有技術(shù)相比避免了汽水分離裝置中的濕飽和蒸汽冷凝變成水后進(jìn)入試樣，對試樣進(jìn)行稀釋的情況，使所取得的蒸汽試樣能夠充分代表蒸汽的干度品質(zhì)。另外本發(fā)明所述取樣系統(tǒng)得到的試樣可以借助軟管直接通到測量裝置中去進(jìn)行測試，而不必通過存放于中間容器帶到實(shí)驗(yàn)室去測，這樣測量就不受時(shí)間的限制，隨時(shí)可以準(zhǔn)確快速地得到最新的蒸汽干度值?！緦＠綀D】
【附圖說明】[0026]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中蒸汽取樣系統(tǒng)示意圖；[0027]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例中汽水分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】[0028]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解這些 實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。[0029]本發(fā)明第一實(shí)施例如圖1所示，為一種蒸汽取樣系統(tǒng)。所述蒸汽取樣系統(tǒng)包括汽 水分離裝置2、采樣管3、泄壓閥4、第一降溫裝置5、第二降溫裝置6和取樣口 7。本發(fā)明所 述蒸汽取樣系統(tǒng)所包含的汽水分離裝置2、泄壓閥4、第一降溫裝置5、第二降溫裝置6和取 樣口 7依次設(shè)置在采樣管3所通過的管線上。本發(fā)明的蒸汽取樣系統(tǒng)在整個(gè)注汽過程中安 裝在系統(tǒng)中。[0030]各部分功能如下:[0031]汽水分離裝置2:用于對注入的井下蒸汽進(jìn)行汽水分離；[0032]采樣管3:主要用于所述汽水分離裝置2分離的水流出油管至泄壓閥，其次也起到 汽水分離裝置2與泄壓閥4的作用。[0033]泄壓閥4:主要用于對所述從采樣管3流入的分離水進(jìn)行減壓，其次也可以通過對 泄壓閥4的開啟和關(guān)閉來控制分離水的通斷。[0034]第一降溫裝置5:用于對所述經(jīng)泄壓閥4減壓后降溫至100°C -120°C。[0035]第二降溫裝置6:用于經(jīng)第一降溫裝置5降溫得到的分離水再次降溫至40°C以下。[0036]取樣口 7:用于作為所述降溫后的分離水的出口。[0037]在地面10以下，所述汽水分離裝置2設(shè)置在油管I內(nèi)，并且與油管I留有間隙。所 述汽水分離裝置2內(nèi)部設(shè)有采樣管3，所述采樣管3內(nèi)部設(shè)置內(nèi)螺紋31，與上部的采樣管3 通過螺紋連接。使用時(shí)，所述通過螺紋連接的采樣管3內(nèi)外先連接好，再下入井下。在地面 10以上，所述采樣管3在連接泄壓閥4的一端，可以設(shè)置法蘭，用于連接泄壓閥4。所述泄 壓閥4與第一降溫裝置5、第二降溫裝置6之間可依次采用法蘭連接。所述取樣口 7處可以 連接一根軟管，以便把采樣得到的冷凝水靈活方便的引至測量蒸汽干度的裝置，進(jìn)行實(shí)時(shí) 測量。[0038]圖2為汽水分離裝置2結(jié)構(gòu)示意圖。所述汽水分離裝置2整體外形可為圓筒形。 所述汽水分離裝置在與中心軸線垂直的端面上均開有出口和入口。所述汽水分離裝置2內(nèi) 部主要包括旋流分離室21、擴(kuò)容分離室22、中心通道23、阻隔分離片24和集水室25。[0039]所述旋流分離室21可位于汽水分離裝置2的上部。所述旋流分離室21整體可為 圓筒形，所述旋流分離室21的上端面設(shè)有開口與油管I連通，下端面設(shè)有開口與擴(kuò)容分離 室22連通。所述旋流分離室21上下端面的開口均可以開圓形敞口。所述旋流分離室21 內(nèi)設(shè)置有旋流分離片211。所述旋流分離室21可用于實(shí)現(xiàn)汽水旋流分離。[0040]所述擴(kuò)容分離室22可位于汽水分離裝置2的中部。所述擴(kuò)容分離室22為旋轉(zhuǎn)分 離室21以下阻隔分離片24以上中心通道23以外的空間。所述擴(kuò)容分離室22與其他各室 都連通。所述擴(kuò)容分離室22的上端面與所述旋流分離室21下端面連通；所述擴(kuò)容分離室22下端面與集水室25之間通過阻隔分離片24與汽水分離裝置2內(nèi)壁留有的間隙相連通；所述擴(kuò)容分離室22中間與中心通道23連通；所述擴(kuò)容分離室22可用于實(shí)現(xiàn)汽水的擴(kuò)容分離。
[0041]所述中心通道23位于所述汽水分離裝置2的中下部，可沿著所述汽水分離裝置2的中心軸線分布。所述中心通道23上端面與擴(kuò)容分離室22連通，下端面與油管I連通。所述中心通道23也為上下敞口的圓筒形，用于濕飽和蒸汽的流通。
[0042]所述阻隔分離片24可位于中心通道23的外圍，與中心通道23外壁可以為焊接。所述阻隔分離片24整體可為一圓環(huán)薄片。所述阻隔分離片24設(shè)置成由中心向外圍傾斜的結(jié)構(gòu)，便于分離出的水順利流下。所述阻隔分離片用于實(shí)現(xiàn)汽水阻隔分離。
[0043]所述集水室25位于所述汽水分離裝置2的下部，位于所述中心通道23以外、阻隔分離片24以下。所述集水室25用于收集整個(gè)汽水分離裝置2內(nèi)分離得到的水。所述集水室25底部可為圓錐形，也可為圓弧形或者是從所述集水室25底面往上截面積逐漸變大的其他形狀，所述形狀有利于集水室25內(nèi)水位的快速上升。所述集水室25與中心通道23交界處設(shè)有孔231，用于控制集水室25內(nèi)水位的高度。當(dāng)水位到達(dá)孔231的高度時(shí)，分離得到的水會從孔231流入中心通道23內(nèi)，繼而流進(jìn)油管I中。如此可防止因水位過高超過阻隔分離片24，造成阻隔分離失效；同時(shí)當(dāng)分離得到的水進(jìn)入擴(kuò)容分離室22，會減少擴(kuò)容分離室22的容積，從而減弱擴(kuò)容分離的效果。
[0044]所述采樣管3的采樣端口為喇叭形，伸到距離集水室25底部。所述采樣端口相比直的端口，與分離水接觸面積大，對分離水的吸力也更大，因此便于把水更好更快地從集水室25中導(dǎo)出。為了保持汽水分離裝置2的平衡，在所述汽水分離裝置2的內(nèi)部預(yù)先設(shè)有軸向?qū)ΨQ的兩個(gè)取樣管段。為了設(shè)置上述兩個(gè)取樣管段，需要在旋流分離室21外部的實(shí)體上開槽，在阻隔分離片24上對應(yīng)位置開兩個(gè)孔。在所述取樣管段安放在所述槽、孔內(nèi)后，需要在開槽和開孔的位置進(jìn)行固定和密封。所述固定和密封的方式可以為焊接。所述取樣管段上部接口處可以設(shè)置內(nèi)螺紋31，便于與所述汽水分離裝置2外部的采樣管3連接。對應(yīng)的外部與之連接的采樣管接頭也設(shè)置成二路并一路的結(jié)構(gòu)。
[0045]使用時(shí)，先利用外部的采樣管3把汽水分離裝置2內(nèi)部的采樣管3通過螺紋連接起來，下入油管I內(nèi)。然后外部采樣管3在和泄壓閥4連接處設(shè)置一法蘭頭和泄壓閥4進(jìn)行法蘭連接。其余泄壓閥4和第一降溫裝置5、第二降溫裝置6和取樣口 7之間可以通過法蘭連接安裝到位。接著打開小四通11，高溫高壓濕飽和蒸汽從所述小四通11進(jìn)入油管I進(jìn)行注汽。一部分濕飽和蒸汽通過所述汽水分離裝置2和油管I之間的間隙進(jìn)入井下部，另一部分濕飽和蒸汽從旋流分離室21的圓形敞口進(jìn)入所述汽水分離裝置2內(nèi)進(jìn)行汽水分離。所述濕飽和蒸汽進(jìn)入汽水分離裝置2經(jīng)過旋轉(zhuǎn)分離、擴(kuò)容分離、阻隔分離實(shí)現(xiàn)汽水分離，分離后的水進(jìn)入集水室25。所述汽水分離具體過程如下:
[0046]1、高溫高壓濕飽和蒸汽從旋流分離室21的圓形敞口進(jìn)入所述汽水分離裝置2。由于旋流分離室21設(shè)有旋流分離片211，環(huán)狀流的飽和蒸汽在旋流分離片211的作用下瞬間改變流動方向，產(chǎn)生強(qiáng)行旋流。由于所述飽和蒸汽和水的比重不同，在旋流時(shí)會產(chǎn)生不同離心力，比重較大的水會甩離中心軸線，而比重較小的蒸汽沿著軸線向下流動，從而實(shí)現(xiàn)汽水快速分離。經(jīng)過汽水分離后，在重力作用下，分離出的水沿著旋流分離室21壁流下，流經(jīng)擴(kuò)容分離室22，最終流到集水室25中。分離出的飽和蒸汽與所述蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的持續(xù)不斷注入的濕飽和蒸汽一起往下流動。[0047]2、從旋流分離室21分離后的飽和蒸汽及所述從小四通11持續(xù)注入的濕飽和蒸汽 進(jìn)入擴(kuò)容分離室22內(nèi)。擴(kuò)容分離室的容積22要遠(yuǎn)大于旋流分離室21的容積。所述容積 瞬間的增大，使高溫高壓濕飽和蒸汽壓力迅速下降。所述壓力的突變使得飽和蒸汽和水產(chǎn) 生不同的流速。在所述不同流速作用下，所述飽和蒸汽和水與器壁產(chǎn)生沖擊摩擦，飽和蒸汽 和水會產(chǎn)生不同的離心力，比重較大的水會在和器壁產(chǎn)生摩擦后沿著器壁流下，比重較小 的蒸汽則繼續(xù)下行，從而實(shí)現(xiàn)汽水快速分離。所述汽水分離出的水在重力作用下沿著擴(kuò)容 分離室22壁流下，最終流到集水室25中。所述汽水分離后的一部分飽和蒸汽與所述蒸汽 發(fā)生器產(chǎn)生的持續(xù)不斷注入的濕飽和蒸汽一起往下行進(jìn)，進(jìn)入中心通道23后，從中心通道 23圓形敞口出來，進(jìn)入油管1，進(jìn)行注汽。而所述大部分?jǐn)U容分離室內(nèi)的汽水分離后的飽和 蒸汽流向阻隔分離片24。[0048]3、所述從擴(kuò)容分離室22分離后的大部分飽和蒸汽流向阻隔分離片24，氣流急速 沖向阻隔分離片24后再急速轉(zhuǎn)向。由于飽和蒸汽和所具有不同的比重，飽和蒸汽的和水在 所述在急速轉(zhuǎn)向后的運(yùn)動軌跡就不同。比重較大的水會沿著阻隔分離片流入集水室25中； 比重較小的飽和蒸汽會在撞擊阻隔分離片24后反彈回去，所述飽和蒸汽和水就進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)了汽水分離。[0049]集水室25內(nèi)的水位隨著汽水分離過程的進(jìn)行而不斷上升。當(dāng)蒸汽分離水累積達(dá) 到采樣管3的喇叭口時(shí)，如果采樣管線上的泄壓閥4處于打開狀態(tài)，地面與井下內(nèi)部連通， 則由于井下壓力高于地面壓力，所以采樣管3可以利用壓力差把分離水從集水室25中導(dǎo) 出。導(dǎo)出的試樣為高溫高壓狀態(tài)。所述高溫高壓分離水的先經(jīng)過泄壓閥4進(jìn)行降壓處理。 經(jīng)過降壓處理的分離水再經(jīng)過第一降溫裝置5，使降壓后得到分離水降溫至100°C -120°C。 繼而經(jīng)第二降溫裝置6將第一步降溫得到的分離水降溫至40°C以下。最后從取樣口 7取 樣，取樣結(jié)束。所述汽水分離裝置2在整個(gè)注蒸汽的過程中，都設(shè)置在油管I中。在注蒸汽 的過程中，當(dāng)泄壓閥4處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，如果當(dāng)集水室25中的水積到一定高度達(dá)到孔231 的位置時(shí)，分離水就會從孔231流出，通過中心通道23流到油管I中。當(dāng)需要取樣是，可以 打開泄壓閥4，把從取樣口 7流出的降溫降壓后的水樣用軟管引至用于蒸汽干度測量的裝 置，進(jìn)行測量，從而得到實(shí)時(shí)的蒸汽干度值。所述系統(tǒng)可以方便、快速地得到所需理想試樣， 使得測量結(jié)果更加符合實(shí)際蒸汽干度，以便為控制井下蒸汽干度值提供依據(jù)。[0050]本發(fā)明實(shí)施例2與實(shí)施例1的主要不同在于:其中為了提高汽水分離裝置2的平 衡性和穩(wěn)固性，在所述汽水分離裝置2的內(nèi)部預(yù)先設(shè)有軸向均布的三個(gè)取樣管段。所述取 樣管段上部接口處設(shè)有內(nèi)螺紋31，便于與裝置外部的采樣管3連接。對應(yīng)的外部與之連接 的采樣管3接頭也設(shè)置成三路并一路的結(jié)構(gòu)。所述三個(gè)取樣管連接的結(jié)構(gòu)相比兩個(gè)取樣管 連接的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠。[0051]本發(fā)明還提供了一種蒸汽取樣方法，其具體步驟如下:[0052]S1:將所述蒸汽取樣系統(tǒng)設(shè)置好汽水分離裝置2，泄壓閥4、第一降溫裝置5、第二 降溫裝置6和取樣口 7;[0053]S2:將被測蒸汽通過小四通11注入油管1，通過油管I注入汽水分離裝置2 ；[0054]S3:將進(jìn)入汽水分離裝置2的被測蒸汽進(jìn)行汽水分離；[0055]S4:將分離后的水樣利用采樣管3內(nèi)的壓力差從汽水分離裝置2內(nèi)導(dǎo)出；[0056]S5:將導(dǎo)出的水樣引入泄壓閥4進(jìn)行減壓處理；
[0057]S6:將減壓后的水樣引入降溫裝置進(jìn)行降溫處理；
[0058]S7:將所述降溫后的水樣從取樣口 7取出，取樣結(jié)束。
[0059]所述的蒸汽取樣方法，S3具體包括旋流分離、擴(kuò)容分離和阻隔分離三者汽水分離的方式。
[0060]所述的蒸汽取樣方法，S6具體包括:
[0061]S61:利用第一降溫裝置5把經(jīng)泄壓閥4減壓處理后的水樣降溫至100°C _120°C ；
[0062]S62:利用第二降溫裝置6把經(jīng)第一降溫裝置5降溫后的水樣降溫至40°C以下。
[0063]所述第一降溫裝置5可以是壓縮空氣噴射渦旋管制冷裝置。所述第二降溫裝置6可以是半導(dǎo)體制冷器。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽取樣系統(tǒng)，其特征在于，包括汽水分離裝置，采樣管，泄壓閥，試樣降溫裝置，取樣口，其中，汽水分離裝置，位于油管內(nèi)，用于對注入的井下蒸汽進(jìn)行汽水分離；采樣管，用于連接汽水分離裝置與泄壓閥，引導(dǎo)所述汽水分離裝置分離的水流出油管至泄壓閥；泄壓閥，用于對所述從采樣管流入的分離水進(jìn)行減壓；試樣降溫裝置，用于對所述經(jīng)泄壓閥減壓后的分離水進(jìn)行降溫；取樣口，用于作為所述降溫后的分離水的出口 ；所述汽水分離裝置包括旋流分離室、擴(kuò)容分離室、中心通道、阻隔分離片和集水室，其中，旋流分離室位于所述汽水分離裝置的上部，所述旋流分離室的上端面設(shè)有開口與油管連通，下端面設(shè)有開口與擴(kuò)容分離室連通，內(nèi)部設(shè)有旋流分離片，所述旋流分離室用于實(shí)現(xiàn)汽水的旋流分離；擴(kuò)容分離室位于所述汽水分離裝置的中部，所述擴(kuò)容分離室與所述旋流分離室、中心通道、集水室都連通，所述擴(kuò)容分離室用于實(shí)現(xiàn)汽水的擴(kuò)容分離；中心通道位于所述汽水分離裝置的中下部，并沿著所述汽水分離裝置的中心軸線分布，所述中心通道上下均開口，上端面與擴(kuò)容分離室連通，下端面與油管連通，所述中心通道用于蒸汽的流通；阻隔分離片與所述中心通道外壁固定連接，與汽水分離裝置內(nèi)壁留有間隙，所述阻隔分離片用于實(shí)現(xiàn)汽水的阻隔分離；集水室位于所述汽水分離裝置的下部，位于所述中心通道以外、阻隔分離片以下，所述集水室用于收集分離后的水。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述集水室從底面向上截面積遞增。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸汽取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述集水室在與中心通道交界處還設(shè)有孔。
4.如權(quán)利要求1所述的蒸汽取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述用于連接汽水分離裝置的采樣管至少為2根。
5.如權(quán)利要求1或4所述的蒸汽取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述采樣管吸水端口為喇叭形。
6.如權(quán)利要求1所述的蒸汽取樣系統(tǒng)，其特征在于:所述阻隔分離片由中心向外傾斜。
7.一種蒸汽取樣方法，其特征在于:S1:將所述蒸汽取樣系統(tǒng)設(shè)置好汽水分離裝置，泄壓閥、試樣降溫裝置和取樣口 ；S2:將被測蒸汽通過小四通注入油管，通過油管注入汽水分離裝置；S3:將進(jìn)入汽水分離裝置的被測蒸汽進(jìn)行汽水分離；S4:將分離后的水樣利用采樣管內(nèi)的壓力差從汽水分離裝置內(nèi)導(dǎo)出；S5:將導(dǎo)出的水樣引入泄壓閥進(jìn)行減壓處理；S6:將減壓后的水樣引入降溫裝置進(jìn)行降溫處理；S7:將所述降溫后的水樣從取樣口取出，取樣結(jié)束。
8.如權(quán)利要求7所述的蒸汽取樣方法，其特征在于:S3所述的汽水分離具體包括旋流分離、擴(kuò)容分離和阻隔分離。
9.如權(quán)利要求7所述的蒸汽取樣方法，其特征在于:S6所述的降溫處理具體為將所述減壓后的水樣經(jīng)過 降溫裝置降至40°C以下。
【文檔編號】E21B49/08GK103603660SQ201310485122
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】張紅朋, 許寶燕, 馬慶, 李娟娟, 許玲彬, 付寧 申請人:中國石油天然氣股份有限公司