油田油气计量技术应用研究与展望论文_杨国宾

油田油气计量技术应用研究与展望论文_杨国宾

胜利油田海洋采油厂 257237

摘要:油田油气流量计量是油气生产、集输的关键环节,准确及时的资料可保证正确的生产判断、合理的产权利益分配和有效的掌握储量。随着科技的发展,油气计量技术水平不断提高,不断发展的新技术在油气计量中得到了应用,促进了油气计量的进一步精准化。本文介绍了常见的油气计量技术,阐述了油气计量技术现状与发展趋势。

关键词:流量计量;科氏力质量流量计

一、概述

准确掌握油气产量,并根据产量变化及时掌握和分析油气生产工况的变化.是油气计量工作的根本目标。油气计量工作对于油气集输管理水平的提高具有十分重要的意义。

许多油田不断的完善了计量设备和仪表,实现了仪表自动化。但是,油田生产条件千差万别,工况也千变万化,一种计量方法,一项技术不可能满足各种不同的计量条件,本文结合油田各种计量技术区别及效果做一些简要的评述。

二、国内外油气计量技术分析

1、分离器自动玻璃管法计量技术

该计量方法主要是通过在分离器上安装一根长约八十厘米左右的管子,并与分离器相互连接,从而构成一个连通管式的玻璃管液面测量计。其工作原理是:分离器中一定重量的油将水压到玻璃管内,再根据玻璃管内水的上升高度与分离器中油量之间的关系计算出分离器中油的重量,同时测算出玻璃管内水面上升一定高度所需要的时间,进而折算出油井中石油的产量。目前在海洋采油厂许多的井组平台都是通过这种方式来计量油井,这也是是目前国内各大油田使用最广泛的传统方法,据统计,约有百分之九十以上的油井产量计量时还在使用该种方法。虽然玻璃管计量法所需的设备比较简单,资金投入也比较少,但它主要是采用间歇量油的方式来折算油井的产量,因此会存在百分之十五左右的误差。此外,在油井处于高含水或特高含水期时,那些气液比较低的油井在计量后排液非常困难,因此该方法存在着一定的局限性。

2、翻斗计量法计量技术

翻斗计量设备主要是由量油器和计数器组成,该方法的量油原理是:当一个翻斗装满时,就会翻倒排油,再由另一个翻斗装油,通过这样的反复循环来累积翻倒的油量。该方法的主要优点是量油装置的结构比较简单,而且能够保持一定的计量精度。

3、示功图法计量技术

“示功图法”油井计量技术是通过测试抽油井地面示功图,应用杆柱、液柱和油管三维振动数学模型(波动方程)求解得到井下泵功图,依据深井泵工作状态与油井产液量变化关系。通过对井下泵工作状况进行诊断和各项指标的量化,确定井下泵的有效冲程、充满系数、气体影响程度,进而计算得出泵的有效排量,折算求出井口有效排量。它是抽油井工况诊断理论在油井计量系统的应用,可以完全实现油井产液量的自动化计量,并可以对油井生产工况状态进行实施跟踪分析,而地面配套建设投资明显降低。

4、两相分离计量技术

指将油井中采出的液体分离成液体与气体,然后再对其进行计量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆油井两相分离计量技术的基本工作原理和配套方式是:由一台两相分离器对油井来气液混合物进行气、液分离;通过对分离器内储液段的液位控制,排放液体,进行液体计量;在排液过程中,由在线含水分析仪表检测原油含水率;通过对分离器的压力控制进行气体排放并对气体进行计量;由微机对以上工作过程进行控制并采集处理数据,得到油井油、气、水产量及有关测试参数。

5、三相分离计量技术

指将油、气和水相分离之后分别进行计量,分离之后原油的含水量一般在30%以下,原油的计量误差也会降低,因而受含水率的影响并不大。在高含水原油计量中,原油含水率测定是很困难的,由两相计量分离器难以达到原油计量的目标准确度,因此,国内外通常采用三相计量技术。三相计量技术通常也被应用在转油站计量中。

6、不分离计量技术

不分离油井中的采出液,而是通过密度计、流量传感器等设备计量出气体与液体的流量。其中,液体部分可以利用双γ射线密度计、微波水含量监控仪以及电容等来确定油与水的含量,进而计算出油、气和水的产量。虽然油、气和水不分离计量技术对施工面积的要求并不高,但由于油井采出液中的油、气和水等组分不均匀,因此它们将以不同的速度进行运动,甚至可能会形成蜡或氢氧化物、引起复杂流态。

7)科氏力质量流量计计量技术

科氏力质量流量计是国际上80 年代发展起来的一种流量仪表,具有许多优点。流量计体内无可动部件,可靠性高,量程范围宽,能够直接测量流体质量。对于油田计量来说,其显著的优点是该流量计可以同时作为一个流量仪表和密度测量仪表以实现油井和转油站含水原油的纯油计量,科氏力流量计测量质量流量的准确度可达± 0. 15%,测量液体密度的准确度可达±0. 0005g/ cm3。

科氏力流量计在油井计量中主要是与两相分离器配套使用,将油井产物进行气液分离后,含水原油经科氏力流量计,实现液体质量测量和密度测量,从而计算出含水率和纯油量。一台流量计代替了目前传统两相计量中的流量计和含水测量仪表。

三、油气计量发展趋势

1、仪表高精度。我国大多数的油田已经进入到了开发的中、后期,因此需要及时对油井的状况做出准确的了解,为进一步的生产开发提供真实的数据保证。从这一点来看,我国油井计量技术将朝着高精度的发现发展。

2、仪表多元化。近几年随着对流量计的研究和开发,不同的流量计有不同的特点和适应范围,如,对中低压、中小流量可选择智能型速度式流量计(涡轮、漩进旋涡流量计);对高压、大流量可选择气体超声流量计等等。流量仪表选型将呈现从单一仪表向多元化仪表方向发展。

3、计量自动化、智能化。根据我国油田计量技术的发展现状,大部分油井计量以进入了自动化计量阶段,实现了微机控制自动化操作远程化管理,向实时在线、智能控制方向发展。

参考文献:

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[7]魏新宇.多种油井计量技术探讨与研究.中国化工贸易.第8期.2012

论文作者:杨国宾

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/11

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