移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置的研制與應(yīng)用

　　1 勝利油田油井產(chǎn)量計量現(xiàn)狀

　　目前勝利油田有代表性的油井產(chǎn)量計量方式主要有： 立式分離器配玻璃管/磁翻轉(zhuǎn)液位計計量、兩相分離儀表計量、稱重式油井計量和功圖量油遠(yuǎn)傳計量。 這些計量裝置的技術(shù)特點見表 1。

　　2 勝利油田油井產(chǎn)量計量存在的主要問題

　　(1)傳統(tǒng)計量方式對于高含水油井、間歇出油井的原油計量誤差大

　　油田 90%的油井目前還是采用立式分離器、玻璃管式量油，人工井口取樣化驗的方法計量原油產(chǎn)量。 這種方法對于產(chǎn)量穩(wěn)定、含水率低的油井，原油計量準(zhǔn)確性較高。 目前油田油井綜合含水率逐年上升，大部分油井的含水率在 90%以上，若油井含水率為 95%，含水計量誤差為 1%，就會造成 20%的原油計量誤差。對于具有間歇出油特點的油井，用測量時間段內(nèi)的液量推算全天的液量，不具有代表性，造成較大的計量誤差。 傳統(tǒng)計量方式的局限性在一定程度上影響了單井計量數(shù)據(jù)的真實性， 不利于生產(chǎn)管理部門制定有效的油井工藝措施， 難以對油井措施效果進(jìn)行正確評價。

　　(2)傳統(tǒng)計量方式無法實現(xiàn)混串井、低含氣井的產(chǎn)量計量

　　隨著油田勘探開發(fā)進(jìn)入中后期， 油井產(chǎn)量逐年降低，油田大約有 30%的油井因產(chǎn)液量低、含水低、溫度低等原因只能多口油井混輸，對于混串井，使用現(xiàn)有的計量方式只能對串接油井的總液量進(jìn)行計量，無法實現(xiàn)單井量油，若要計量單口油井的液量，則采用停井的方式，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運行。 另外低含氣井氣量小、無法實現(xiàn)壓液面操作，如果計量站內(nèi)所有油井都是低氣量油井，就無法量油。 傳統(tǒng)的計量方式無法實現(xiàn)混串井、低含氣井的產(chǎn)量計量，影響了對油井生產(chǎn)狀況的準(zhǔn)確掌握。

　　(3)目前試用的計量新技術(shù)使用范圍有一定的局限性

　　目前勝利油田部分采油廠對油井產(chǎn)量計量方式進(jìn)行了改進(jìn)， 在一定程度上提高了計量技術(shù)水平。例如，濱南采油廠的無源控制多相計量系統(tǒng)，氣液兩相分離效率高，液量、氣量計量準(zhǔn)確，但是由于沒有實現(xiàn)三相分離，液相含水率高，油量計量誤差較大。臨盤采油廠試點的抽油機井功圖量油技術(shù)，簡化了工藝流程，降低了勞動強度，但通過現(xiàn)場的運行結(jié)果與原有分離器對比，抽油機井功圖量油技術(shù)對高油氣比油井、低產(chǎn)液井適應(yīng)性差。

　　針對勝利油田油井計量現(xiàn)狀和存在問題，技術(shù)檢測中心開發(fā)研制了“移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置”，該裝置通過三相分離器將油井來液分離成不含液的氣體，含水低于 30%的油和含油率低于 0.1%的水，分別用渦街流量計、質(zhì)量流量計和電磁流量計進(jìn)行單相計量。 較好地解決了油田高含水井、低產(chǎn)液井、混串油井、低氣量井、間歇油井的產(chǎn)量計量問題，同時還可以對油田在用計量裝置進(jìn)行校驗和誤差修正，提高在用計量裝置的準(zhǔn)確性。

　　移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置的構(gòu)成及原理

　　移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置(簡稱計量裝置)由臥式分離器、旋流分離器、除沫器、工藝管線、測量儀表、控制儀表以及計算機、顯示終端組成。 具體結(jié)構(gòu)示意圖見圖 1。

　　工作原理：油井產(chǎn)出的油、氣、水混合物切線進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在離心力作用下，液體和氣體分離，分離后的氣體， 從旋風(fēng)分離器頂部流出經(jīng)除霧裝置后進(jìn)入氣路計量管線; 經(jīng)旋風(fēng)分離器分離的液體進(jìn)入臥式分離器，依次經(jīng)消能裝置、折流板、整流裝置后進(jìn)入沉降室，油、水在沉降室經(jīng)重力作用下自然分層， 低含水的適合質(zhì)量流量計測試的油水混合流體溢入油室，并進(jìn)入油路計量管線;沉降室底部的游離水則進(jìn)入水路計量管線。裝置運行過程中，通過先進(jìn)的數(shù)學(xué)控制模型， 由測控主機對分離器中的液位以及壓力進(jìn)行控制，實現(xiàn)油、氣、水三相準(zhǔn)確計量。