1 稠油蒸汽干度测量现状
稠油资源占到**石油储量的 70%，国内辽河、新疆、胜利等都有广泛的稠油分布。热力采油成为目前稠油开发的主要方式。热采注汽的原理是通过注汽提高油藏温度，降低原油粘度以增加井下稠油流动性，达到规模开采的目的。蒸汽通过井口地面锅炉制备，通过管线输送到井口，再经过井下管柱到产层。
为了避免结垢且保证热效率，锅炉输出蒸汽通常严格控制在 75%~80% 干度内，经过管道和井筒时，由于热损失，蒸汽干度进一步降低，蒸汽凝结水增加。蒸汽干度的测量通常在锅炉出口和井口完成，对井下干度和注汽层吸热能力评价缺乏有效的检测手段。
2 蒸汽注入剖面测井纯水罐液位计
纯水罐液位计设计采集沿井轴的连续伽马、磁定位、温度、压力、密度、流量六种参数信息。针对实际井下高温工况，纯水罐液位计设计时通过筛选高温元器件，对设备电路进行保温瓶设计封装等强化措施，设立了井下作业温度 350 ℃（4hr），*高耐温 400 ℃的设计工作指标。同时，纯水罐液位计串顶部设计独立存储短节，无需动用电缆，使用钢丝传输即可，避免了高温电缆损伤，同时降低作业成本和风险。
3 计算法方法
（1）密度。伽马光子与物质发生反应后放出的伽马射线强度与物质的密度有关 ：
其中，Nc 湿蒸汽检测的射线强度，N0 放射源的射线强度，μ射线吸收系数，湿饱和蒸汽密度ρsw。通过放射性法检测伽马强度可以测出饱和湿蒸汽密度。
（2）蒸汽干度。在一定外界压力下，将水持续加热，引起液态水蒸汽压力持续增加直至和外界压力相等时，液态水吸热量到达饱和状态，并开始沸腾。此时对应的温度称为该压力下的饱和温度，该压力叫做饱和压力。饱和水继续被加热时，水变成气液混合体，温度不再升高，吸收的热量用于完成汽化的过程，所含能量被称之为汽化潜热。水的汽化潜热*高，是优良的注热载体，因而蒸汽注入大规模用于稠油开采中。
饱和蒸汽的温度 TS 和压力 PS 的关系在计算时可以用近似表示如下 ：
蒸汽的干度是指每千克湿蒸汽中含有干蒸汽的质量百分数。常规的蒸汽干度测量方法，包括人工化验法（炉水取样）、热力学法（抽汽取样）、非热力学法（放射、电导率、示踪剂等）、数学模型计算法。但无论何种测量方式，通常难以直接获得井下干度剖面信息。通过高温六参数测井纯水罐液位计，可以直接测量湿饱和蒸汽密度ρsw。根据定义，饱和蒸汽、饱和水的密度和比容与干度的关系如下 ：
其中，ρs 为蒸汽密度（kg/m3），ρw 饱和水密度 (kg/m3)，ρsw 为湿饱和蒸汽密度 (kg/m3)，vs 为饱和蒸汽比容(m3/kg)，vw 为饱和水比容 (m3/kg)，vsw 为湿饱和蒸汽比容，X 为干度。
经过发展，W.S.Tortlke 及 S.M.Farouq Ali 提出了用于热采油藏数值模拟的饱和蒸汽特性函数关系式，并分析误差达到很小的程度。刘文章等人将关系式进行进一步总结，得到 ：
①饱和水的密度 ：
温度 T 为 K（273+℃），压力 P 为 kPa。通过六参数测井仪可以测量出井下温度、压力、密度等数据，即可通过蒸汽函数关系求计算深度的干度信息。
（3）井筒热损失。在实际生产中，由于井筒传热状态受到注热时间、油套管节箍传热系数偏差、保温管老化、水泥固井质量变化等影响，较难得到符合实际的准确数值。而通过六参数测井仪测量出干度信息后，湿蒸汽在井筒的干度损失可以直接反映当前阶段井筒径向热损失。
通过 Farouq Ali 模拟的饱和蒸汽特定函数关系可知：
①饱和水的比热焓 Hw ：
在相邻两个计算深度，干度的变化可以用来表示径向热损失速率 ：
式中，V 为纯水罐液位计测速 (m/h) ；rT 为导热油管内径 ；Hw1，Hw2 为井筒上下深度位置的饱和水热焓 (kJ/kg) ； Hs1，Hs2 为井筒上下深度位置蒸汽潜热焓 (kJ/kg) ；X1， X2 为对应的干度。
（4）吸汽量。
①吸汽量。计算射孔层位吸汽量，可以通过六参数纯水罐液位计的涡轮流量计实现。忽略低流速时涡轮的非线性响应及密度对涡轮转速的影响，则涡轮转速 RPS 与流速成正比 ：
4 软件实现
*一步 ：将原始数据进行预处理处理，包括单位标准化，较深等。
*二步 ：如果采用井下定点测量方式，那么将密度温度压力流量数据按照计算采样频率进行线性插值。
*三步：按照拟合公式，计算水和蒸汽的密度和热焓。
*四步 ：计算对应密度和比容数据下的蒸汽干度，并计算井筒热损失。
*五步 ：通过涡轮流量数据计算射孔层位吸汽量和吸汽强度。
*六步：通过步骤三和步骤五计算射孔层位吸热量。
5 结论和认识
（1）通过六参数测量纯水罐液位计，结合蒸汽物理参数拟合方法，可以定量评估井筒热保热能力和注入层吸汽效果，并为甲方热注方案调整提供依据。
（2）温度压力和密度数据十分重要，是否能够获得准确的测井数据是关键。注汽井恶劣的井下环境，对纯水罐液位计的可靠性要求很高。
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