油田注气锅炉汽水分离器分离水单管降膜蒸发的实验研究
水平管降膜蒸发传热的实验研究进展
水平管降膜蒸发传热的实验研究进展路慧霞*马晓建(郑州大学)摘 要 介绍了水平管降膜蒸发的原理、特点及管束间液膜的流动形态,总结水平管降膜蒸发在实验条件不同时对传热性能影响的研究情况,并提出了进一步研究的方向。
关键词 水平管降膜蒸发器 薄膜蒸发 传热中图分类号 TQ 051 6+2 文献标识码 A 文章编号 0254 6094(2008)02 0114 05蒸发是工业上常见的单元操作过程,提高蒸发器的传热和蒸发效率对于减少设备投资和节能降耗都有重要意义。
水平管降膜蒸发器是一种高效节能换热设备,与其他类型的蒸发器相比有明显的优势。
水平管降膜蒸发技术属薄膜蒸发,由于其传热壁面两侧均有相变产生,且蒸发侧的液膜波动,因而有高的传热系数和热流密度,低的传热温差,尤其低温传热性能优良,适用于低温余热的回收,这点已被国内外学者所证实[1]。
因此,水平管外喷淋式降膜蒸发器以其独特的优点已广泛应用在废液处理、产品浓缩以及副产品回收等过程。
水平管降膜蒸发器作为一种高效节能换热设备,影响其换热效果的因素很多,众多研究者对此进行了大量的研究工作,但由于气液界面存在的波动引起水平管降膜蒸发传热的复杂性,使研究的结果有所不同。
1 水平管降膜蒸发的原理水平管降膜蒸发是溶液在重力、离心力及界面剪力的作用下,由一个水平管向下滴落到与其串联的另一个水平管上,沿加热管外壁呈膜状向下流动,并依靠管内介质的加热而不断蒸发产生二次蒸汽的过程,并在加热管外形成气液两相共存的流动状态。
该过程属于溶液中的水分由液相向气相转移的热质传递,其热传递主要依赖导热和对流换热,质传递主要依赖分子扩散和对流扩散[2]。
2 水平管束间液膜的流动形态水平管束间液膜的流动形态如图1所示,主要有滴状流、柱状流和片状流3种主要流态,另有少量的滴 柱状流和柱 片状流两种过渡流态。
管间流动形式与料液的流率、管间距及料液的性质有关。
一般当料液流率相对较低时,液体以滴状形式下落;而在流率相对较高的情况下,液体则以柱状形式下落;当液体流率更高时,液体则会以片状形式下落[3]。
油田注汽蒸汽干度计量技术分析
油田注汽蒸汽干度计量技术分析关键词：饱和湿蒸汽；两相流；双差压；双涡街注蒸汽热采是稠油开发和油田中后期开发中普遍应用的助采方式，在辽河油田就存在蒸汽吞吐、SAGD、蒸汽驱多种蒸汽助采开发方式。
注汽井注入蒸汽的流量和干度直接影响油井的采出率和油汽比，对单井注入蒸汽的流量和干度进行比较准确地测量和控制，有助于实现蒸汽的精细管理，在保证助采效果的下减少能源浪费，提高热采效率。
湿蒸汽是一种两相流，而且蒸汽状态随温度、压力的变化而变化，流量和干度的测量存在较大的技术困难。
目前，国内外研究的饱和湿蒸汽测量方法主要有：汽水分离法、双差压法、单孔板噪音法、双涡街传感器测量、单涡街测量法、涡街+V锥流量计阀法、等。
由于湿蒸汽为两相流，而且状态不稳定，目前湿蒸汽干度和流量测量没有统一的、普遍认可和广泛适用的技术手段，每种技术手段都有其局限性和优缺点。
辽河油田稠油开采中，蒸汽助采是最重要的手段，经过理论分析和实际应用对比，出各种蒸汽计量技术的特点和适用范围。
1技术比选1.1双差压法测量技术双差压法测量技术原理是将一标准孔板与一经典文丘里管串联于湿蒸汽管道中，根据质量守恒定律，流经两流量计的质量流量相同，忽略沿程热量损失及压力损失，湿蒸汽无相变，则流经两流量计的湿蒸汽干度也相同。
两种差压测量元件的流量计算公式不同，从而计算出蒸汽流量和干度。
两质量流量方程中只有质量流量qm与干度x两个未知数，联立以上方程求解，即可得出x值。
将得出的干度值x代入质量流量方程求出瞬时质量流量，再对时间积分得出累积质量流量、载热量。
标准孔板与经典文丘里管组合的双差压法饱和湿蒸汽干度测量方法详细计算公式如下：以上计算公式仅为简易、理论公式，经过理论计算与大量实验数据拟合得到比较准确的计算模型。
1.2单孔板噪音法测量技术单孔板噪音法测量原理是：饱和湿蒸汽的两相流流过孔板时，孔板对液相产生阻滞和脉冲喷放，孔板前后压差会产生一定的脉动“噪音”，噪音强度、频率与饱和湿蒸汽的流量、干度密切相关，通过大量实验建立不同干度下孔板噪音频率的数据模型。
降膜蒸发法处理超稠油SAGD采出水试验研究
降膜蒸发法处理超稠油SAGD采出水试验研究
孙绳昆
【期刊名称】《石油规划设计》
【年(卷),期】2010(021)001
【摘要】介绍了加拿大在油砂开采过程中,机械压缩蒸发法处理采出水的应用进展.针对辽河油田超稠油SAGD工程蒸汽发生和采出水处理技术存在的问题和技术需求,辽河油田进行了降膜蒸发法处理超稠油SAGD采出水的室内先导试验,阐述了降膜蒸发法的主体工艺、主要设计参数、出水水质、结垢情况、试验过程药剂投加、蒸发热源的选择以及试验中存在的问题及改进措施.此外,还对超稠油SAGD开发用汽包锅炉给水标准进行了探讨.
【总页数】3页(P25-27)
【作者】孙绳昆
【作者单位】中油辽河工程有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.阳离子净水剂处理超稠油采出水的研究 [J], 张锁兵;马自俊;蔡永生;赵振兴;欧阳坚
2.新疆油田超稠油采出水处理技术优化研究 [J], 袁鹏;雷江辉;马尧;朱新建
3.SAGD超稠油采出水处理工艺 [J], 乔明
4.风城油田超稠油采出水处理工艺及应用 [J], 张志庆
5.电絮凝法去除超稠油高温采出水中有机物和悬浮物 [J], 白昱;单朝晖;李学军;邱江源;马大文;金志娜;樊玉新;周律
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
气井井下气水分离技术研究的开题报告
气井井下气水分离技术研究的开题报告
一、课题背景
随着中国石油工业的不断发展，大量的气井开采被投入实践。
然而，气井开采中常常会产生水，如何高效地分离气水成为了气井开采的重要
问题。
传统的气水分离技术主要包括静态气水分离、动态气水分离、气
水分离器与人工水封等方法。
然而，这些方法无法满足气井开采过程中
气水分离的要求。
因此，研究新的气井井下气水分离技术，已成为当今
焦点所在。
二、研究目的
本研究旨在探究新的气井井下气水分离技术，提高气井开采的效率
和经济效益。
三、研究内容
1. 气井井下气水分离技术现状分析
2. 气井开采中气水分离关键技术研究
3. 基于人工神经网络的气井井下气水分离算法研究
4. 算法优化及实验研究
四、预期成果
1. 建立新的气井井下气水分离技术模型
2. 确定气井开采中气水分离的关键技术点
3. 根据实验结果得出气井井下气水分离技术的最优算法方案
五、研究方法
本研究采用文献资料法、数学模型和人工神经网络相结合的方法，分析气井开采中气水分离关键技术，探究新的气井井下气水分离技术方案，并进行实验验证。
六、研究进度安排
第一年：文献资料法分析现有气井井下气水分离技术方案，确定气井开采中气水分离的关键技术点
第二年：基于人工神经网络的气井井下气水分离技术算法研究
第三年：算法优化及实验研究。
注汽锅炉用球形汽水分离器
注汽锅炉用球形汽水分离器
刘博;关中原;李德元
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2015(034)005
【摘要】注汽锅炉用球形汽水分离器是一种提高蒸汽干度的专用设备.本文设计一种专用于提高油田注汽锅炉的蒸汽干度的新型汽水分离装置,可将蒸汽干度由原来
的70％提高到95％以上.采用标准的人孔设计,保证了分离器内部器件安装、拆卸、检查和更换.采用内启式结构形式解决了由于开设人孔将导致的壳体强度和刚度的
局部减弱.相关的补强设计、人孔结构和密封形式按照蒸汽锅炉或压力容器的相关
标准进行设计和制造.现场运行结果表明,装置达到设计要求.
【总页数】5页(P86-90)
【作者】刘博;关中原;李德元
【作者单位】中国石油管道科技研究中心中国石油天然气集团公司油气储运重点实验室,河北廊坊065000;中国石油管道科技研究中心中国石油天然气集团公司油气
储运重点实验室,河北廊坊065000;沈阳工业大学,辽宁沈阳110870
【正文语种】中文
【中图分类】TP277.2
【相关文献】
1.油田注汽锅炉汽水分离器分离水单管降膜蒸发的实验研究 [J], 杨建平;唐亮;常鹏
2.采油注汽锅炉汽水分离器研究 [J], 李娜;陈保东
3.油田注汽锅炉汽水分离器的优化 [J], 冯包永
4.注汽锅炉球形汽水分离器液位测量 [J], 史钦芳;石红武
5.注汽锅炉球形汽水分离器“淹缸”故障的分析与处理 [J], 张伟;吕洪超;邓治家因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
降膜蒸发法处理超稠油SAGD采出水试验研究
用 机 械压 缩 蒸 发 法 （ ＭＶＣ）进 行 处理 ，净 化 采 出 水
回用 Ｓ Ｇ 直 流 注 汽 锅 炉 或 汽 包 锅 炉 ，从 而 实 现 Ａ Ｄ Ｓ ＧＤ采 出水 的循 环 利 用 。 Ａ ＭＶＣ 技 术 应用 于 阿 尔 伯达 油 砂 工 程 ，将 ＭＶ Ｃ 用 于 直 流注 汽 锅 炉 汽水 分 离 器 排 出 的高 温 浓 缩 废 水 处 理 。２ ０ ０ ４年 开 始将 ＭＶ Ｃ技 术 应用 于 Ｓ Ｇ Ａ Ｄ采 出 水 处 理 ，已累 计应 用 ＭＶ Ｃ装 置约 ２ ０套 ，其 中 ３套
孙 绳 昆，男 ， 高级 Ｔ 师。１８ 程 ９ ９年毕业 ｒ哈尔 演 建筑 丁程 学院给 排水 孥业 ． 在 中油辽 河 Ｉ 有限 公 司环境 Ｉ 现 程 程所从 事设计 科研Ｔ 作 （ 任副 所长 ） 担
通 信地 址 ：辽 宁省盘 锦市 兴隆 台区 百油 赶街 ９＃ ２ ００ ３ ．１４ １
第２ １卷
墨
第 １期
墨 ～ ＿ 墨 二 ＝薯 ≯ 溢 薯 奠 蕾
裔 豁 蓝 誓 ｉ 盈
２１ ０ ０年 １月
＿ 一 ｜ 墨落
２ ５
篓翟
法 煳 嗓 张
孙 绳 昆
高 ｆ 度 蒸汽 ，满 足 Ｓ Ｇ 的 生产 需 要 。 但该 工 艺存 Ａ Ｄ 在 直 流 注汽 锅 炉 分 离 出的大 量 高 温 浓缩 水如 何 有效 处 理 及 利用 的难 题 。为此 ，辽 河 油 田在借 鉴 加 拿 大 油 砂 Ｓ Ｄ开 采 中 蒸 汽发 生 、采 出水 处理 最 新 技 术 ＡＧ 的基 础 上 ， 合 辽河 油 田超稠 油 Ｓ Ｇ 结 Ａ Ｄ开 发 的 实 际 ， 经 技 术 、经 济 对 比后 ，确 定 辽河 油 田 Ｓ ＧＤ二 期工 Ａ
油气水分离效果分析及对策研究
油气水分离效果分析及对策研究摘要：油气水分离计量装置广泛应用于勘探、开发过程中自喷井测试及联合站油气分离等场所，是油气勘探开发过程中的一种重要装置。
能否将地层产液中的油、气、水有效地分离，不仅影响油气水产量等重要油井生产参数的准确录取，而且也有可能造成禁火区域的可燃气体的大量聚集，当其达到爆炸极限时，一遇到火源，就有可能诱发火灾爆炸、环境污染、人员伤害及设备设施的损坏等事故，本文以油气水三相分离器为载体，以自喷井试油测试为背景展开了分析，并对影响因素提出了相应的对策和建议。
关键词：分离，效果，分析，对策一、油气水三相分离器的工作原理及结构介绍1.1工作原理三相分离器的工作原理：油井来液经过分离器进口控制管汇进入容器内，以其相应密度差为动力，经过油气水的挥发、分离、沉降等过程后，分别进入气相室、油室、水室再经各自出口管汇计量后控制外排。
经过分离后的天然气一般经管线引出放空燃烧或用于发电等，原油则进罐储集，而水则回收后经净化放掉或直接存入污水池。
1.2结构特点三相分离器的结构分外部结构和内部结构两大部分，其中：外部结构有进口管程、气出口管程及流量测量、油出口管程及流量测量、水出口管程及流量测量等4部分组成。
内部结构包括：破涡器、沉降区（室）、捕雾器、固定（活动）式水堰等组成。
1.3三相分离器的工作过程：油井来液经进口进入分离器本身腔室内，经过破涡器破涡、减速，散射后高速流体缓冲分散，由于天然气密度远远小于液相，轻烃（C4以下）组分大部分很快进入气相室，少许轻烃组分及溶解气暂时滞留在气液混合区。
同时，由于油水的密度差（ρ油＝0.85，ρ水＝1.0）流体在容器腔内向前推进的过程中进一步分离，重组分的水逐渐下沉进入水室，而轻组分的油则越过水堰进入油室。
在油井正常生产测试过程中，水堰前上部腔室，始终存在油水混合区（不产水层除外）捕雾网将天然气外排时所携带的少量液滴进一步拦截阻档净化。
二、影响油气水分离效果的原因分析：理论上讲，经过分离器的分离、隔离后，油水气都各有归宿，经过各自流量管程的计量测量，油气井的相应油气水产量参数即可获得。
影响水平管降膜蒸发因素的实验研究
果有 所 不 同 ， 研 究 人 员 对 传 热 系 数 的 变化 规 律 有
不 同意见 ，因此 有必要 进 一 步对 传 热 系数进 行 实
验研 究 和理论 分 析 ，明确 传热 系 数 随各 操作 因素
系数 随喷 淋密度 的增 加 而 增 大 ， 这 是 由于 随着 喷 淋 密度 的增 加 ， 管外 壁液体 的流速增 加 ， 液膜 波动 加剧 ， 液 膜 层 流底 层 减 薄 ， 热 阻减 小 ， 对 流传 热 加
泵重新进 入原液加热储罐 ， 再 次 循 环 以上 操 作 。
蒸 发管 外 产生 的蒸 汽通入 冷 凝器 与冷 却水换 热 冷 凝， 然 后 收集冷 凝水 ， 并测 量 数据 。蒸 汽段 将去 离
提 供 实验 依 据 。
关 键 词 蒸 发 器 水 平 管
传 热 系数
降 膜 蒸 发
中图分类号
Ｔ Ｑ ０ ５ １ ． ６ ２
文献标识码
Ａ
文章编号
０ ２ ５ ４ — ６ ０ ９ ４ （ ２ ０ １ ４ ） Ｏ １ － ０ ０ ４ ７ — ０ ４
水 平管 降膜 蒸发 器作 为一 种高 效节 能 的换热
５ — — 铂 电 阻 温度 传感 器 ； ６ — — 物 料循 环 泵 ；
第 ４ １ 卷
第 １ 期
化பைடு நூலகம்
工
机
械
４ ７
影 响水 平管 降膜 蒸 发 因素 的 实验 研 究
赵 龙 陆 陈 晔
（ 南京工业大学 ）
摘 要 以去 离子 水 作 为 水平 管 降膜 蒸发 实 验 介 质 ， 考 察 了喷 淋 密 度 对 热 通 量 、 管 外 传 热 系数 和 总传 热 系数 的 影 响 与 传 热 总 温差 对 于 管 内、 外 传 热 系数 和 总 传 热 系 数 的 影 响 ， 并分析其 产生影 响的原 因 ， 得到 了水 平 管 内 、 外 和 总 传 热 系数 随 各 操 作 因素 的 变化 规 律 。通 过 分析 实验 结 果 ， 在 前 人 经 验 公 式 的 基 础 上 加 以修 正 ， 获得 了 多 因素 共 同作 用 下 管 外 蒸 发 传 热 系数 的 实验 关联 式 ， 为 水 平 管 降膜 蒸 发 技 术 实 际应 用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
* 杨建平，男，高级工程师。
2008年毕业于中国石油大学（华东）油气田开发专业，获工学博士学位。
现在辽河油田公司SAGD 开发项目管理部，主要从事油气田开发研究工作。
地址：辽宁省盘锦市兴隆台区兴隆台街86号，124010。
E-mail：yangjianp@文章编号：1004-2970（2015）04-0032-03杨建平*1 唐亮2 常鹏3（1.辽河油田公司SAGD 开发项目管理部；2.辽河油田公司特种油开发公司；3.沈阳化工大学化学工程学院）杨建平等. 油田注汽锅炉汽水分离器分离水单管降膜蒸发的实验研究. 石油规划设计，2015，26（4）：32～34国家科技重大专项（2011ZX05012）摘要 油田注汽锅炉汽水分离器所产生分离水的处理与利用，是SAGD 采油技术面临的新问题。
通过对分离器分离水的单管降膜蒸发实验，研究了蒸发过程中得到的蒸出水组成和蒸发过程中的传热特性。
结果表明，分离水蒸发得到水的各主要成分含量均较低，特别是Mg 2+、Ca 2+含量低至4.1mg/L 和25.0mg/L。
分离水的电导率达到5µS/cm，可满足锅炉用水要求；蒸发过程中因分离水中所含矿物质结垢，随着蒸发时间的延长，蒸发器传热系数由0.22W/cm 2·℃降至约0.16W/cm 2·℃；加入聚磷酸盐类阻垢剂可以抑制蒸发器结垢，使降膜蒸发的传热系数保持在约0.20W/cm 2·℃，明显高于未加阻垢剂的情况。
研究结论为MED 工艺处理分离器分离水的蒸发器设计提供了参考。
关键词 汽水分离器；分离水处理；多效蒸馏；降膜蒸发实验中图分类号：TE974＋.2，TK222 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1004-2970.2015.04.009目前，国内许多油田已进入开采的中后期，开采对象转向稠油或超稠油，使得SAGD （Steam Assisted Gravity Drainage 蒸汽辅助重力泄油）采油技术获得了更广泛的应用［1-5］。
在SAGD 技术中，由于要求注入的高压蒸汽具有较高的干度［6］，因此，需要将锅炉产生的汽水混合物通过汽水分离器进行分离。
通常情况下直流锅炉分离器分离水约占锅炉来水量的25%［7］。
由于实际工况下分离器分离水盐度较高，不能直接返回锅炉，而直接排放又将引起采油区土壤的污染，因此，分离器分离水的处理与利用是影响SAGD 技术应用效果的重要因素之一。
利用MED（Multiple Effect Distillation 多效蒸馏）工艺处理分离器分离水［8］，使之通过蒸发过程获得大量蒸馏水和少量浓盐水，蒸馏水则可以返回锅炉以减少含盐水的处理量。
利用MED 工艺处理分离器分离水具有较好的应用前景，但是，相关工艺与设备技术存在3方面的问题：一是，蒸发分离器分离水所得到的蒸馏水，其水质是否能满足锅炉用水要求；二是，分离器分离水在蒸发过程中是否会形成蒸发器加热表面的结垢，影响蒸发器管壁面的传热速率；三是，采取何种措施防止蒸发器加热表面的结垢。
通过单管降膜蒸发实验，研究了油田注汽锅炉汽水分离器分离水的蒸发、传热情况。
可对MED 工艺中蒸发器的设计和操作提供技术参考。
1 实验实验装置示意见图1。
采自油田注汽锅炉分离器的实验用水在接近泡点温度（液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度）下经泵打入高位槽，与槽内溶液混合后以一定速率（在管道流体力学中通常用速率表示管道中的平均速度，它表示一个平均值）流入蒸发器顶部，再以降膜方式流进蒸发器加热管，加热管为不锈钢材质，内径25mm、壁厚1.5mm、长800mm。
在加热管内，被蒸发溶液受热部分汽化，形成气液两相流入蒸发器底部的汽液分离室，蒸汽经冷凝流入蒸出水槽，溶液一部分返回高位槽，另一部分以与冷凝水质量比为1∶30的速率流入浓缩液储槽，蒸出水量与浓缩液量分别通过各自储槽的刻度计量，水质取样化验。
实验中，测定加热蒸汽温度以及在蒸发器进、出口处料液的（进口料液指：在蒸发器顶部由高位槽进入的液体；出口料液指：在蒸发器中部，经加热管加热后变为气相即将流入冷凝器的液体。
）温度，并结合蒸出水速率计算蒸发器的传热系数。
实验装置的蒸发水量约8kg/h。
实验用水来自辽河油田曙光采油区某锅炉系统的分离器出水，其水质状况见表1、表2。
表1 实验水重要成分含量成分 K+Na+Mg2+Ca2+SiO2Cl-CO32-OH-含量/（mg·L-1）5.5 683.8 4.1 25.0 218.0 253.8 143.7 270.1表2 实验水重要水质指标指标 pHTS/（mg·L-1）TDS/（mg·L-1）电导率（25℃）/（m S·cm-1）数值 13 1 872.1 1 585.9 2.41表中数据分离器分离水含盐量大，不能直接返回锅炉使用；同时碱性较强，直接排放也有困难。
2 实验结果与讨论2.1 蒸出水水质状况经过降膜蒸发得到的蒸出水的水质状况，是影响MED技术能否用于处理分离器分离水的关键因素之一。
表3、表4分别给出实验过程中蒸出水的重要成分含量与水质指标。
蒸出水中各重要成分含量均较低，特别是Mg2+、Ca2+的浓度达到了极低的程度，见表3；蒸出水在常温（25℃）下测定的电导率达到约5µS/cm，可满足锅炉水用水的水质要求，见表4。
表3 蒸出水重要成分含量成分 K+Na+Mg2+Ca2+SiO2Cl-CO32-OH-含量/（mg·L-1）0.02 0.05 0.002 0.003 0.07 0.3 0.12 0.15表4 蒸出水重要水质指标指标 pHTS/（mg·L-1）TDS/（mg·L-1）电导率（25℃）/（m S·cm-1） 数值 7.7 0.9 0.8 5.122.2 降膜蒸发传热系数传热系数是蒸发器传热面积设计的主要依据。
虽然对降膜蒸发的传热系数研究较多，但是，因受被蒸发物料的性质影响较大，针对油田注汽锅炉分离器分离水蒸发传热系数的研究较少。
实验条件下，基于加热管内表面的传热系数K由下式计算得出：mtSQKD´= （1）2121ln)()(tTtTtTtTtm-----=D（2）式（1）、（2）中：K——为传热系数，W/cm2·℃；Q——为蒸发传热速率，通过冷凝水流量和冷凝潜热计算获得，J/s；S——为蒸发器加热管内表面积，由加热管内径和管长计算得到，m2；mt D——为传热温差，℃；1t、2t——分别为料液在蒸发器进、出口处的温度，℃；T——加热蒸汽的温度（由实验直接测定），℃。
实验中的一组数据见表5。
表5 实验记录与传热系数计算结果冷凝水量/103g 202t/℃ 102 时间/60s 140 T/℃ 140汽化潜热/（J·g-1） 2 254 △mt/℃ 38.5 Q/（103J·s-1） 5.368 S/10m2 6.281t/℃ 101 K/[W·（cm2·℃）-1]0.22图2给出分离器分离水降膜蒸发时的传热系数及随蒸发时间的变化。
分离器分离水降膜蒸发的传热系数可达约0.22W/cm2·℃，与SAGD稠油采出水的降膜蒸发传热系数接近［9］。
但是，随着蒸发时间的延长，传热系数降低并最终稳定在约0.16W/cm2·℃，传热系数降低了约27%，同SAGD采出水的蒸发传热有较大图1 单管降膜蒸发实验装置流程示意34 杨建平等：油田注汽锅炉汽水分离器分离水单管降膜蒸发的实验研究 2015年7月 差别，其21天的连续蒸发传热系数仅降低1%～3%［10］。
分离器分离水蒸发传热系数降低是因高盐含量的浓缩液在加热管表面结垢所致，表6给出浓缩液中各成分含量。
表6 浓缩液中各重要成分含量成分 含量/（mg ·L -1） 成分 含量/（mg ·L -1）K +15.0 SiO 2 6 450.0 Na + 18 636Cl -7 520.1 Mg 2+ 11.2 CO 32- 4 180.3 Ca 2+69.1OH -7 900.52.3 阻垢实验阻垢实验的目的是确定适合使用的阻垢剂及添加量，以保障蒸发器工作时拥有足够的传热系数，保证蒸发效率。
实验以聚磷酸盐为主要成分并辅助其他有机胺类药剂，制成了6种不同组分的阻垢剂制品进行实验。
结果表明，阻垢剂的阻垢效果与使用量以及溶液的pH 值有关，以添加阻垢剂后蒸发液中的Ca 2+浓度为指标，在阻垢剂浓度为10mg/L、溶液pH 值为12～13的条件下，各组分阻垢剂可使溶液Ca 2+浓度达到表7中数值。
虽然6#阻垢剂有更显著的降低Ca 2+浓度的效果，但是，实验配制的各种阻垢剂均可将蒸发液中Ca 2+浓度由约70mg/L 降低到10mg/L 以下。
蒸发过程的实验表明，使用阻垢剂后传热系数最低约在0.20W/cm 2·℃，高于未加阻垢剂的情况。
表7 加阻垢剂溶液中的钙离子浓度阻垢剂编号1#2#3#4#5#6#Ca 2+浓度/（mg ·L -1）8.65.66.97.45.85.43 结论为实现MED 工艺处理SAGD 技术中注汽锅炉分离器分离水，通过对采自油田锅炉系统分离器分离水的单管降膜蒸发实验研究，得出以下结论：一是，在30～40倍的浓缩条件下，分离器分离水降膜蒸发的蒸出水水质情况仍较好，其电导率达到5µS/cm，能够满足返回锅炉使用的要求。
二是，对锅炉分离器的来水，降膜蒸发过程的传热系数可达0.22W/cm 2·℃，但是，随着蒸发时间的延长，传热系数将降低约27%，与油田采出水的降膜蒸发传热系数仅降低1%～3%存在较大差别。
三是，阻垢剂能够抑止加热管壁表面结垢，使传热系数长时间保持在约0.20W/cm 2·℃。
该结果可为油田以MED 工艺处理锅炉分离器分离水的工艺及设备设计提供参考。
参考文献：[ 1 ] 杨建平.采用蒸汽辅助重力泄油技术汽包炉的给水水质研究[J].化工进展,2013,32(10): 2302-2307. [ 2 ] 任芳祥,孙洪军,户昶昊.辽河油田稠油开发技术与实践[J].特种油气藏,2012,19(1): 1-8.[ 3 ] 姜婷.蒸汽辅助重力泄油技术的研究进展及应用类型[J].石油天然气学报,2009,31(5): 387-389. [ 4 ] 吴霞.蒸汽辅助重力泄油技术研究进展[J].特种油气藏,2007,14(1): 7-10.[ 5 ] 张荣斌,陈勇.日臻完善的SAGD 采油技术[J].国外油田工程,1999,11(3): 15-17.[ 6 ] 王弥康,沈惠坊.注干饱和蒸汽热采的论证[J].石油钻采工艺,1987,6(2): 45-51.[ 7 ] 王作青,吴国伟,代培文.汽-水分离器的研究与应用[J].断块油气田,1995,2(6): 47-51.[ 8 ] 张依,谢加才,毕研斌,等.SAGD 稠油开采余热综合利用方案及其实施[J].化工进展，2011,30(增刊): 669-672.[ 9 ] 邹龙生,张依,陈德珍,等.稠油废水降膜蒸发回收蒸馏水的试验研究[J].水处理技术,2012,38(12): 37-41.[10] 孙绳昆.降膜蒸发法处理超稠油SAGD 采出水试验研究[J].石油规划设计,2010,21(1): 25-27.收稿日期：2014-04-01编辑：廉践维图2 传热系数随蒸发时间变化 0 40 60 80 100 120 140 160时间/h 热传递系数/[W （c m 2·℃）-1]20。