油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法研究

油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法讨论摘要：注汽锅炉是用于在稠油开采过程中向稠油层注入高压蒸汽的注蒸汽稠油热采的关键设备，而蒸汽干度是检测油田注汽锅炉的重要指标，直接影响稠油热采的效果。注汽锅炉的蒸汽干度控制影响因素中最主要的就是人为因素，对油田注汽锅炉的运行产生不利影响，同时，直接影响了稠油热采的效果。因此，对油田注汽锅炉蒸汽干度控制方法讨论正向着自动化控制的方向迈进。本文简单介绍了油田注汽锅炉蒸汽干度控制的现状，重点分析了注汽锅炉蒸汽干度控制的重要指标，提出了干度控制的方法，即模糊控制方法和预测控制方法。关键词：油田，注汽锅炉，蒸汽干度，模糊控制，预测控制前言：我国社会经济进展越来越快，对石油资源的依赖程度也越来越高。我国大部分地区勘明的石油资源为高粘度重质石油，也叫做稠油，顾名思义，稠油的粘度和密度都很高，这就给石油开采技术提出了更高的要求。因此，为提高油田稠油开采能力，必须采纳注汽锅炉往井下注入适当干度蒸气的方法，这样能够使油层加热，原油受热膨胀，粘度就会降低，大大提高了稠油的开采能力，往井下注入的蒸汽必须是温饱和蒸汽，不能是过热的蒸汽，采纳蒸汽干度来检测蒸汽状态。蒸汽干度指的是单位质量湿蒸汽中含有的饱和蒸汽的质量。只有提高蒸汽干度的控制，才能保证注汽锅炉的蒸汽质量。1.油田注汽锅炉蒸汽干度控制系统现状传统的油田注汽锅炉控制系统采纳的是仪表监控和手动控制的方式，控制效率低，能源浪费严重，稠油开采效率较低。国内外加快了对油田注汽锅炉控制方法的讨论，目前主要有：串级 PID 控制方法、模糊-PID 双模控制方法、多变量预测控制方法等几种控制方法。串联 PID 控制方法是将蒸汽干度作为主被控变量，水流量为副被控流量，给水流量作为控制变量，组成串级控制。采纳 PID 最优控制算法调整给水流量，主回路控制器自动控制蒸汽干度的控制方法。模糊-PID 双模控制器，是将模糊控制模块与 PID 控制模块相结合，对系统进行调节和控制。多变量预测控制方法通过两输入-两输出的预测控制器，对蒸汽干度进行控制。2.蒸汽干度概述油田注汽锅炉控制系统中最重要最关键的部分是蒸汽干度控制系统，油田热采生产工艺要求蒸汽干度控制在 75%-80%之间，若蒸汽干度过低，将无法满足注井的热量要求；若蒸汽干度太大，将导致蒸汽中的杂质附着在锅炉壁上，造成锅炉结垢，锅炉的效率随之降低，并且锅炉的安全运行受到不利影响。蒸汽干度指的是单位时间内...