油井計(jì)量技術(shù)及趨勢(shì)

時(shí)間:2022-05-16 08:41:05

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油井計(jì)量技術(shù)及趨勢(shì)

摘要:油田油井計(jì)量主要指在油氣生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)油井采出油氣水的產(chǎn)量計(jì)量,是科學(xué)合理考核各級(jí)單位生產(chǎn)任務(wù)完成、能耗情況、及時(shí)全面掌握區(qū)塊產(chǎn)能動(dòng)態(tài)的重要參數(shù)。該文簡(jiǎn)單介紹了國(guó)內(nèi)油田主要采用的幾種油井計(jì)量方法、特點(diǎn)及適用范圍,并闡述油井計(jì)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

關(guān)鍵詞:油井;計(jì)量;趨勢(shì)

1國(guó)內(nèi)油井計(jì)量技術(shù)

1.1玻璃管(或磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì))量油

玻璃管量油方法是國(guó)內(nèi)油田早期普遍采用的一種傳統(tǒng)油井計(jì)量方法,約占油井計(jì)量設(shè)備總數(shù)90%以上。其主要設(shè)備組成有:油氣分離器、玻璃管。后來(lái)隨著儀表及自控技術(shù)的發(fā)展,玻璃管逐漸被磁翻轉(zhuǎn)液位計(jì)所代替。特點(diǎn):裝備簡(jiǎn)單,投資少,但因人工間歇量油、人工取樣分析含水率折算日產(chǎn)量,對(duì)產(chǎn)量波動(dòng)較大的油井,其產(chǎn)量計(jì)量誤差達(dá)到20%以上。適用于低產(chǎn)井的產(chǎn)量計(jì)量。

1.2分離器翻斗量油

分離器翻斗量油是由油氣分離器、計(jì)量翻斗、液位控制機(jī)構(gòu)及電信號(hào)控制器4部分組成。計(jì)量翻斗是一個(gè)面為等腰三角形的容器,中間用隔板分為兩個(gè)對(duì)稱的計(jì)量斗。特點(diǎn):該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)計(jì)量,但計(jì)量準(zhǔn)確度低。影響翻斗計(jì)量準(zhǔn)確度的主要原因有兩點(diǎn):其一是翻斗在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中,漏失量是不可避免的;其二是當(dāng)油井含氣量較高時(shí),由于氣液初級(jí)分離不徹底,一定量的氣體被帶入分離器下部而產(chǎn)生氣沖現(xiàn)象,使翻斗亂翻,造成一些假數(shù)據(jù)。翻斗頻繁翻轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)動(dòng)將加速轉(zhuǎn)軸磨損。并且不適用于產(chǎn)液量、產(chǎn)氣量較高及產(chǎn)量波動(dòng)較大的油井計(jì)量。

1.3智能TM卡油氣積算儀量油裝置

智能TM卡油氣積算儀量油裝置是在玻璃管量技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,采用智能TM卡油氣積算儀替代了玻璃管量油。特點(diǎn):能夠自動(dòng)完成量油的檢測(cè)和計(jì)算,流程簡(jiǎn)單實(shí)用,投資少,計(jì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在智能TM卡上,存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量大。但量油結(jié)束后,仍然需要人工壓液面,未能解決針對(duì)某一口單井,自動(dòng)連續(xù)加密測(cè)試的要求,且測(cè)試數(shù)據(jù)需要人工將TM卡送至隊(duì)部讀取,不能實(shí)時(shí)上傳。

1.4兩相分離定壓控制儀表計(jì)量

該設(shè)備主要有油氣分離器、自立式調(diào)節(jié)閥、浮子液位調(diào)節(jié)閥、氣體計(jì)量?jī)x表、容積式流量計(jì)及密度計(jì)等組成。工作原理:采用油氣兩相分離器,將油井采出液分離成液體和天然氣;液體用體積流計(jì)和密度計(jì)計(jì)量原油和水的產(chǎn)量,天然氣用氣體流量計(jì)計(jì)量;液體計(jì)量后進(jìn)入浮子液位油氣調(diào)節(jié)閥,通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)液體流通量來(lái)控制分離器的液面;氣體計(jì)量后進(jìn)入自立式調(diào)節(jié)閥,通過(guò)自立式調(diào)節(jié)閥來(lái)控制分離器的壓力;液體和氣體在兩個(gè)調(diào)節(jié)閥后合流外輸。特點(diǎn):(1)分離器的壓力和液位采用兩路控制,其壓力控制為定壓控制;(2)自立式調(diào)節(jié)閥在工作前需要人工給定壓力值,等集油管網(wǎng)壓力波動(dòng)時(shí),需要人工重新整定調(diào)節(jié)閥的壓力值,給生產(chǎn)管理帶來(lái)不便;(3)油井兩相分離定壓控制儀表計(jì)量方法實(shí)現(xiàn)了油井自動(dòng)計(jì)量,計(jì)量精度較玻璃管量油和翻斗量油要高。

1.5油井兩相分離變壓控制儀表計(jì)量裝置

油井兩相分離變壓控制儀表計(jì)量裝置是勝利油田勝利設(shè)計(jì)科技開發(fā)公司1995年研制的一種新的油井計(jì)量技術(shù),2000年獲得國(guó)家發(fā)明專利(專利號(hào)96116031.4)。裝置組成:主要由油氣分離器、浮子液位油氣調(diào)節(jié)閥、質(zhì)量流量計(jì)和氣體流量計(jì)等組成,如圖1所示。特點(diǎn):(1)該裝置油氣分離器的壓力、液面控制采用浮子液位油氣調(diào)節(jié)閥控制,液位控制穩(wěn)定,且大大簡(jiǎn)化了油井計(jì)量設(shè)備的工藝流程,減少了管閥件的數(shù)目;(2)浮子液位油氣調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械式連桿機(jī)構(gòu),其安裝維修方便;(3)浮子液位油氣調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)范圍寬,在油井產(chǎn)氣量非常小的情況下,浮子液位油氣調(diào)節(jié)閥可進(jìn)行憋壓排油,仍能對(duì)分離器的液面進(jìn)行控制,裝置可工作在氣量很小和氣量很大的情況之下;(4)該裝置計(jì)量油井的產(chǎn)量范圍大,產(chǎn)液量計(jì)量范圍為10~500t/d,產(chǎn)氣量計(jì)量范圍為100~60000Nm3/d,幾乎能覆蓋油田所有油井的產(chǎn)量范圍,可以用于油田開采初期到高含水和特高含水的油田開采后期。

1.6三相分離儀表計(jì)量

勝利油田和大慶油田在20世紀(jì)80年代開發(fā)研制了三相分離儀表計(jì)量裝置,該計(jì)量方法防為適應(yīng)開發(fā)后期高含水期和特高含水期的油井計(jì)量。其主要組成是三相分離器、氣體計(jì)量?jī)x表、容積式流量計(jì)、含水分析儀、水表、浮子液位調(diào)節(jié)閥、自立式調(diào)節(jié)閥,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、自動(dòng)控制儀表及微機(jī)系統(tǒng)等組成,如圖2所示。技術(shù)特點(diǎn):(1)計(jì)量方法適用于含水期和特高含水期,經(jīng)三相分離器分離后原油含水較低(一般在30%以下),其原油系統(tǒng)計(jì)量誤差≤5%,因此不受油井含水率變化的影響;(2)工藝流程復(fù)雜,所需的設(shè)備儀表多、投資大、管理操作難度大、維修費(fèi)用高;(3)不適用于重質(zhì)原油的油井計(jì)量,因重質(zhì)原油的密度高,油水密度差小,油水分離困難,分離器出口油中含水和水中含油達(dá)不到規(guī)定的指標(biāo)要求,因此,對(duì)重質(zhì)稠油油井計(jì)量誤差較大。

1.7油井遠(yuǎn)程計(jì)量技術(shù)

油井遠(yuǎn)程計(jì)量技術(shù)是大港油田在改造地面工程老系統(tǒng)中依靠通訊技術(shù)進(jìn)步和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)派生出的一種功圖法油井計(jì)量技術(shù)。根據(jù)抽油機(jī)井、電泵井、螺桿泵井不同的工作原理,通過(guò)功圖法、壓差法和容積法建立相應(yīng)的計(jì)量數(shù)學(xué)模型,借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得到產(chǎn)液量等數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)井、螺桿泵井、電泵井和自噴井的在線遠(yuǎn)傳計(jì)量,從而改變了傳統(tǒng)的計(jì)量模式,取消計(jì)量站和配水間,簡(jiǎn)化工藝管網(wǎng),減少工程量和投資,節(jié)省占地,實(shí)現(xiàn)單井生產(chǎn)的數(shù)字化管理,提高管理水平。

2發(fā)展趨勢(shì)

(1)向儀表化方向發(fā)展。(2)向高精度方向發(fā)展。(3)向快速化方向發(fā)展。(4)向自動(dòng)化方向發(fā)展。

作者:董煥曉 儀云云 單位:山東萊克工程設(shè)計(jì)有限公司

參考文獻(xiàn)

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[2]薛國(guó)民,沈毅.油井計(jì)量方法及關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向[J].工業(yè)計(jì)量,2006,16(4):14-16.