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摘 要: 随着国民经济的发展,油气资源越来越成为促进国民经济发展的支柱产业。而在油田的开发和利用过程中,油田的计量设备对于油田的开发起着十分重要的作用。众所周知,油田计量是科学合理考核各级单位生产任务完成情况、及时全面掌握区块产能动态的重要基础。由于近些年来在油田的计量方面存在这很多问题,这使得中石化集团公司领导和胜利油田领导的高度重视。笔者试图通过对胜利油田油井计量工艺、技术等方面进行研究,科学合理的对油田计量设备进行安装和调试,以期解决相关难题,从而促进我国油田计量工艺技术的发展。
关键词: 油田计量;工艺原理;计量原理
【中图分类号】 TE977 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)06-0187-01
一、胜利油田油井计量技术现状分析
由于油田计量在石油开采工业中的地位越来越重要,因此近些年来,胜利油田针对油田计量工作相继开展了油井计量工艺、技术方面的研究,但由于没有建立单井计量量值传递标准,无法对在用计量技术的适应性、准确性进行评定,难以保证油井产量数据的准确可靠,不能为油田地质分析、作业方案和作业措施提供有力的技术支撑,成为实现油田高效开发和提高提高油井管理水平的障碍。进一步影响到采收率的提高,因此,提升计量技术、提高油井管理水平是目前单井计量准确性的重要问题。
在油田计量设备的安装和调试过程中笔者发现,由于传统的工艺方法的影响,在油田计量设备的安装和调试方面没有做到科学合理的施工。在对待误差方面存在这大意的情形,这样便会导致在计量过程中由于误差的原因使得计量数据不准确的现象产生。
二、油田计量设备的安装与调试原理分析
(一)立式分离器量油装置安装与调试原理分析 。
对于立式分离器量油装置的计量我们可以采用根据连通管原理,采用容积计量方法计算产液量的重量。在油气分离器上安装一根与分离器构成连通器的玻璃管液面计,分离器内一定重量的液量将底水压到玻璃管内,根据玻璃管内水上升的高度与分离器内液量的关系得到分离器内液量的重量,根据测得玻璃管内液面上升一定高度所需要的时间,即可折算出油井的产量。
根据连通器平衡原理,油井来液进入分离器后,气体从出气管排出,液体存于底部,玻璃管内水位随着分离器内液量增多而上升,通过测量玻璃管内水位上升一定高度的时间,计算油井的产液量:
对于计量设备的影响因素具体分析包括以下几个方面:粘度、底水密、人工读等。
1.粘度。随着原油粘度变大、含水降低,原油在分离器罐体内部挂壁现象会越来越严重,导致罐体的横截面积变小,量油高度增加,对单井产量的计量造成一定的正向误差。
2.底水密度。在立式分离器量油的计算中,通常将底水密度视为1.0g/cm3,而实际生产中由于来液为油水混合物,受矿化度的影响,造成底水密度的改变,使底水密度不为1.0g/cm3,這也会带来一定误差。
3.人工读数。玻璃管量油是通过人工读取玻璃管内液位上升一定高度的时间来推算油井的产量,所以人工读数的偏差对计量误差也有一定的影响。
根据笔者多年的时间经验总结,立式分离器量油计量误差与油井生产情况有关,产量平稳的油井,计量误差在10%以内,产量波动大的油井,计量误差较大,低产液间歇油井,计量误差最大可达40%。立式分离器量油会因来液物性(粘度,矿化度等)因素造成系统误差。
通过以上分析在进行立式分离器量油装置安装与调试过程中,我们应该能做到以下几点:首先,定期对分离器进行检定,更换底水,消除因壁厚、底水密度变化造成的系统误差。其次,加强对计量人员的技术培训,尽量减少人工操作随机误差的影响。再次,含沙较大油井采用分离器计量,要对考克定期清洗,防止分离器下考克堵塞。与此同时,对于间歇油井和产量波动大的油井,尽量采用连续计量的方式,若采用分离器量油,应加密量油次数。
(二)旋流分离两相计量装置安装与调试原理分析。
油井来液进入管式旋流式分离单元预分离段,使不同流态的多相流最大范围的形成分层流后进入主分离段,在主分离段,受离心力、重力共同作用实现气液两相分离。分离后的气相和液相分别通过单相计量仪表单独计量,液相计量仪表通常选用科氏力质量流量计进行液相质量流量、密度、温度计量,运用密度法和专为密度法含水计量设计的数学模型实现工况下的含水(油)计量。
在该项装置进行安装与调试过程中的影响因素主要包括:生产参数、内部结构等。首先我们对生产参数进行分析,旋流分离两相计量装置液的核心元件是浮子,浮子位置改变带动连杆控制气体阀、液体阀的开度,造成浮子位置变化的原因有两个,一个是气量,另一个是粘度。气量较大时,浮子下沉,气体阀全开,导致气中带液,使液路测量的数值偏小。来液粘度过大时,会造成液体阀不能及时开启,影响产量的计量。
在内部结构方面,旋流分离多相连续计量装置内部结构的关键问题是无源气液控制单元内的阀芯的密封,长时间的使用过程中,原油中的砂粒、杂质会对阀芯有一定的磨损,有可能造成阀门关闭不严,从而造成管路泄露,计量不准。
笔者认为,在进行旋流分离两相计量装置安装与调试过程中应尽量做到以下几个方面以保证计量设备的正常的运转。
首先,在仪表正常的情况下,粘度高,误差偏正。粘度越高,原油对液位控制器的影响越大,粘度越大,则表面张力越大,液位控制就会产生一定的滞后,液体调节单元的操作也会产生一定的滞后,因此,引起原油计量的偏大。
其次,有气量时,计量结果偏小,这是由两相无源计量装置本身工艺引起的。气液两相混合物依靠旋流转动产生的离心力以及气液自身重力实现气液两相的分离,分离后气中带液会在一定程度上影响测量准确度。
三、总结
本文通过对几种典型的油田计量设备的安装与调试进行简单的介绍,通过分析在安装与调试过程中影响计量设备正常运行的相关因素,以此来为油田计量施工过程中的应注意的问题进行分析,从而更好的指导日常的生产活动。
参考文献
[1] 施海清. SCADA系统在油田计量站的应用研究[J].知识经济. 2013(02)
[2] 杨巍.单井计量技术的现状及发展[J].油气田地面工程. 2011(09)
关键词: 油田计量;工艺原理;计量原理
【中图分类号】 TE977 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)06-0187-01
一、胜利油田油井计量技术现状分析
由于油田计量在石油开采工业中的地位越来越重要,因此近些年来,胜利油田针对油田计量工作相继开展了油井计量工艺、技术方面的研究,但由于没有建立单井计量量值传递标准,无法对在用计量技术的适应性、准确性进行评定,难以保证油井产量数据的准确可靠,不能为油田地质分析、作业方案和作业措施提供有力的技术支撑,成为实现油田高效开发和提高提高油井管理水平的障碍。进一步影响到采收率的提高,因此,提升计量技术、提高油井管理水平是目前单井计量准确性的重要问题。
在油田计量设备的安装和调试过程中笔者发现,由于传统的工艺方法的影响,在油田计量设备的安装和调试方面没有做到科学合理的施工。在对待误差方面存在这大意的情形,这样便会导致在计量过程中由于误差的原因使得计量数据不准确的现象产生。
二、油田计量设备的安装与调试原理分析
(一)立式分离器量油装置安装与调试原理分析 。
对于立式分离器量油装置的计量我们可以采用根据连通管原理,采用容积计量方法计算产液量的重量。在油气分离器上安装一根与分离器构成连通器的玻璃管液面计,分离器内一定重量的液量将底水压到玻璃管内,根据玻璃管内水上升的高度与分离器内液量的关系得到分离器内液量的重量,根据测得玻璃管内液面上升一定高度所需要的时间,即可折算出油井的产量。
根据连通器平衡原理,油井来液进入分离器后,气体从出气管排出,液体存于底部,玻璃管内水位随着分离器内液量增多而上升,通过测量玻璃管内水位上升一定高度的时间,计算油井的产液量:
对于计量设备的影响因素具体分析包括以下几个方面:粘度、底水密、人工读等。
1.粘度。随着原油粘度变大、含水降低,原油在分离器罐体内部挂壁现象会越来越严重,导致罐体的横截面积变小,量油高度增加,对单井产量的计量造成一定的正向误差。
2.底水密度。在立式分离器量油的计算中,通常将底水密度视为1.0g/cm3,而实际生产中由于来液为油水混合物,受矿化度的影响,造成底水密度的改变,使底水密度不为1.0g/cm3,這也会带来一定误差。
3.人工读数。玻璃管量油是通过人工读取玻璃管内液位上升一定高度的时间来推算油井的产量,所以人工读数的偏差对计量误差也有一定的影响。
根据笔者多年的时间经验总结,立式分离器量油计量误差与油井生产情况有关,产量平稳的油井,计量误差在10%以内,产量波动大的油井,计量误差较大,低产液间歇油井,计量误差最大可达40%。立式分离器量油会因来液物性(粘度,矿化度等)因素造成系统误差。
通过以上分析在进行立式分离器量油装置安装与调试过程中,我们应该能做到以下几点:首先,定期对分离器进行检定,更换底水,消除因壁厚、底水密度变化造成的系统误差。其次,加强对计量人员的技术培训,尽量减少人工操作随机误差的影响。再次,含沙较大油井采用分离器计量,要对考克定期清洗,防止分离器下考克堵塞。与此同时,对于间歇油井和产量波动大的油井,尽量采用连续计量的方式,若采用分离器量油,应加密量油次数。
(二)旋流分离两相计量装置安装与调试原理分析。
油井来液进入管式旋流式分离单元预分离段,使不同流态的多相流最大范围的形成分层流后进入主分离段,在主分离段,受离心力、重力共同作用实现气液两相分离。分离后的气相和液相分别通过单相计量仪表单独计量,液相计量仪表通常选用科氏力质量流量计进行液相质量流量、密度、温度计量,运用密度法和专为密度法含水计量设计的数学模型实现工况下的含水(油)计量。
在该项装置进行安装与调试过程中的影响因素主要包括:生产参数、内部结构等。首先我们对生产参数进行分析,旋流分离两相计量装置液的核心元件是浮子,浮子位置改变带动连杆控制气体阀、液体阀的开度,造成浮子位置变化的原因有两个,一个是气量,另一个是粘度。气量较大时,浮子下沉,气体阀全开,导致气中带液,使液路测量的数值偏小。来液粘度过大时,会造成液体阀不能及时开启,影响产量的计量。
在内部结构方面,旋流分离多相连续计量装置内部结构的关键问题是无源气液控制单元内的阀芯的密封,长时间的使用过程中,原油中的砂粒、杂质会对阀芯有一定的磨损,有可能造成阀门关闭不严,从而造成管路泄露,计量不准。
笔者认为,在进行旋流分离两相计量装置安装与调试过程中应尽量做到以下几个方面以保证计量设备的正常的运转。
首先,在仪表正常的情况下,粘度高,误差偏正。粘度越高,原油对液位控制器的影响越大,粘度越大,则表面张力越大,液位控制就会产生一定的滞后,液体调节单元的操作也会产生一定的滞后,因此,引起原油计量的偏大。
其次,有气量时,计量结果偏小,这是由两相无源计量装置本身工艺引起的。气液两相混合物依靠旋流转动产生的离心力以及气液自身重力实现气液两相的分离,分离后气中带液会在一定程度上影响测量准确度。
三、总结
本文通过对几种典型的油田计量设备的安装与调试进行简单的介绍,通过分析在安装与调试过程中影响计量设备正常运行的相关因素,以此来为油田计量施工过程中的应注意的问题进行分析,从而更好的指导日常的生产活动。
参考文献
[1] 施海清. SCADA系统在油田计量站的应用研究[J].知识经济. 2013(02)
[2] 杨巍.单井计量技术的现状及发展[J].油气田地面工程. 2011(09)