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分层配汽自动控制技术是近年来新研制的工艺技术。该技术是提高笼统注汽效率的一种有效手段，即通过借助于井下配汽工具来实现同时对几个开发层系注汽，但又能避免因层位间地层压力、渗透率、孔隙度、原油物性的差异而造成的层间注汽量分配不合理、甚至可能出现某一层的蒸汽带急剧推进的现象，从而达到预期的注汽效果。要实现分层配汽自动控制，要根据地层实际情况，确定分层配汽的比例、分层配汽器的孔径大小、形状及自动控制弹簧有关参数的计算，这是设计井下自动分层配汽器的技术关键。
本文首先从渗流力学原理出发，根据地层实际情况以及分层注汽的物理意义推导出分层配汽比例的计算公式。为了要准确地计算出配汽孔径的大小，应先知道湿蒸汽沿井筒的压力、温度和干度的分布规律，确定出每个给定层位的注汽压力、干度和其它物性参数，这是计算配汽孔径必需具备的前提。因湿蒸汽沿井筒的流动属于气液两相流动，为此，建立了气液两相流动模型，根据气液两相流体力学和传热学的原理，考虑了蒸汽在井筒中的流动及不稳定的传热过程，研究了水和水蒸汽沿井筒的压力、干度变化规律以及热量损失，进而给出了确定相应层位的注汽压力和干度的方法。然后根据所分层数、地层压力和设计注入量的要求，通过对水～水蒸汽两相流体流经配汽孔的能量分析，得出了计算配汽器孔径的具体表达式。通过选定线性弹簧方案(孔形状不规则)设计来计算自动控制弹簧的有关参数。为了验证理论模型的正确性，本文给出了一个计算分析实例。