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摘 要：针对油田单井计量的现状，对于不同地质条件，不同采油工艺的油田在选用单井计量的过程中提供一个参考的方向，通过对分离自动计量、称重计量、双容积计量、功图计量和射线计量五种方式优缺点的分析，为油田地质人员和生产人员提供一个参考，从而为后期油田开发和增产方面起到促进作用。
关键词：单井计量；分离自动计量；称重计量；双容积计量；功图计量；射线计量
油井产量是油田开发的重要数据，是地质分析和采油工艺的重要数据基础，基于单井计量结果可以对地质情况进行分析，对目前采用的采油工艺是否合适做出一个判断，而随着国内油田大部分油井进入开采末期，采油工艺上注水、注气、注聚等技术的应用，高含水高含气，介质成分复杂，单井计量也变得越发困难，因此不断有新技术新产品的出现以期望解决单井计量的问题。
1 单井计量的现状
传统油田单井计量采用的是分离器人工计量，特点是原理简单，投资少，通过人工定时倒流程，对分离器内液位的记录从而推算产量，但随着人工成本的增加和自动化水平要求的提高，再加上人工计量对人员技术水平要求高，而且计量为间断取样计量，总体计量准确度差，这种方式已经淘汰，目前常用的技术有：分离自动计量、称重计量、双容积计量、功图计量、射线计量等方式。
1.1 分离自动计量
分离自动计量是基于油田传统分离器人工计量的基础上，对整个计量工艺进行自动化改进的一种方式，其基本原理采用的是先在分离器内进行气液分离，然后根据液位压力等传感器读取相应数据，在此基础上通过自动化程序进行下一步的计量，计量采用方式有液位容积式计量和科氏质量流量计计量，整个过程实现全自动化，而且对于间歇产液的工况也能够计量准确计量，并可实现24小时不间断计量，目前随着科氏质量流量计技术的提高，对采用该技术的分离自动计量而言，整体计量精度高，通常计量误差≤5%，分离自动计量一般具备气液分离罐，在该罐内可以实现气液分离，同时由于分离罐的存在，对间歇产液的工况可以起到缓冲和存储作用，进而增强了该型式对于工况的适应性，而由于有了气液分离过程，可以对气体进行计量，目前油田计算产量通常采用油气当量，因此具备气体计量也是具有重要的意义。但该型式装置结构比较复杂，造价相对较高，适用于对计量精度要求高的站内或井口。
1.2 称重计量
称重计量采用的是重力式直接计量的方式，液体进入计量容器内，在达到一定重量时容器失去重心自动翻转，实现一个计量过程，容器复位后进入下一个计量周期，通过这种方式在一个时间段内通过统计翻转次数实现计量，其结构较为简单，造价低，通常计量误差≤10%，但该类型由于是可动部件计量，故障率较高，且对油沫大和含蜡高的介质无法正常使用，在计量容器挂蜡后每次翻转比原设计要少很多，油沫大的工况由于都是油沫，无法到达翻转重量，液体已油沫形式流走，造成无法计量。同时缺少气液分离的过程，无法对气体进行计量。因此该型式适用于介质较为纯净的场所。
1.3 双容积计量
双容积计量采用两个计量罐，两个计量罐内循环进液，当一个计量罐内满液后，通过控制系统，将来液自动切换进入另一个计量罐，此时满液计量罐的液体通过泵或者气压排空，此过程进行循环，通过一段时间内计量罐满液排空次数实现计量，该类型装置结构较为简单，造价较低，通常计量误差≤10%，但对产量波动大或者介质粘度大的工况，由于计量罐内液体在排空过程中排出缓慢，此时另一个计量罐内已经满液而原先计量罐还没排空，此时造成整个系统故障或者计量精度差。在气体计量上在工况比较好的场所，比如稀油等，可以对气体进行简易分离，进行初略的计量，但通常精度较差。因此该型式适用于纯净介质且产量平稳的现场。
1.4 功图计量
功图计量采用的是油井采油泵各个参数与油井产液量之间的数学关系，通过对整个抽油装置中采油部分的数据收集，主要为采油装置功率、抽油杆抽程、压力等数据，并根据一个特定的数学模型来进行计算，从而得出单井的产量，该型式计量方式硬件部分简单，通常为一个数据采集器安装于采油装置上，主要计量过程通过数据采集传输系统和数据处理系统得出，功图计量通常借用油田已有的设备，包括抽油装置、井场RTU、数据传输系统等硬件设备，可以将整个系统单独运作或集成到油田已有的系统中去，通常计量误差≤20%，但随着目前油井末期地质条件和工艺的变化，油品中其它成分含量变化剧烈，而且含气量不稳定，压力波动大，而数据模型无法及时更新，造成计量误差偏差加剧，部分现场已经彻底失去计量精度造成系统瘫痪。而且由于气体密度低，对于功图计量传感器而言无法对气体进行测量，所以功图计量无法对于气体进行计量。因此该型式适用于油质稳定的区域。
1.5 射线计量
射线计量主要通过伽马射线的方式，对介质进行频谱分析，从而得出介质汇總各成分的含量，而其产量主要通过文丘里管计量，然后在对整体数据进行统合性计算得出整体产量情况。射线系统对介质成分的分析基于分子层面，通过对频谱图的分析计算，得出不同成分的含量，因此精度较高，但在产量计量时由于介质内成分含量的变化和含气量波动等，造成文丘里管计量效果较差，通常整体计量误差≤10%，而且伽马射线具有较强的辐射危害，使用保管不易且价格高昂。气体可以进行计量，但由于整体计量效果较差，而气体计量又是基于整体计量的结果上进行数学计算得出的计量结果。因此气体计量精度较差。因此该型式适用场所为对含量精度要求非常高而对产量要求低的地区。
2 结论
以上五种常用方式的单井计量，从不同油田运用的效果和反馈来看，目前分离自动计量方式通过不断的技术创新，在系统稳定性和计量准确性上得到广泛认同，是将来发展的主要方向；称重计量由于其对介质要求较高，因此在部分油质较好的油田有使用，其发展具有局限性，但仍旧是一种单井计量的可选方式；双容积计量由于其对工况要求太高，目前除前期投入使用的部分还在运用以外，基本上属于淘汰产品；功图计量是目前使用范围最广泛的产品，但近些年由于油田采油末期油质变化剧烈，已经出现批量性失效，后期也不推荐使用；射线计量由于其放射性问题，在国内基本上属于淘汰产品。
从本文的分析来看，目前新增单井计量首推分离自动计量，其次称重计量和功图计量，双容积计量和射线计量不推荐使用。
参考文献
[1]王金水，油井自动计产、含水在线检测技术研究与应用[J]。中国石油和化工标准与质量，2012，32（6）：148.
[2]杨巍，单井计量技术的现状及发展[J]，油气田地面工程，2009，28（9）：45-50.
[3]文浩 杨存望，试油作业工艺技术。北京：石油工业出版社，2002.4.
关键词：单井计量；分离自动计量；称重计量；双容积计量；功图计量；射线计量
油井产量是油田开发的重要数据，是地质分析和采油工艺的重要数据基础，基于单井计量结果可以对地质情况进行分析，对目前采用的采油工艺是否合适做出一个判断，而随着国内油田大部分油井进入开采末期，采油工艺上注水、注气、注聚等技术的应用，高含水高含气，介质成分复杂，单井计量也变得越发困难，因此不断有新技术新产品的出现以期望解决单井计量的问题。
1 单井计量的现状
传统油田单井计量采用的是分离器人工计量，特点是原理简单，投资少，通过人工定时倒流程，对分离器内液位的记录从而推算产量，但随着人工成本的增加和自动化水平要求的提高，再加上人工计量对人员技术水平要求高，而且计量为间断取样计量，总体计量准确度差，这种方式已经淘汰，目前常用的技术有：分离自动计量、称重计量、双容积计量、功图计量、射线计量等方式。
1.1 分离自动计量
分离自动计量是基于油田传统分离器人工计量的基础上，对整个计量工艺进行自动化改进的一种方式，其基本原理采用的是先在分离器内进行气液分离，然后根据液位压力等传感器读取相应数据，在此基础上通过自动化程序进行下一步的计量，计量采用方式有液位容积式计量和科氏质量流量计计量，整个过程实现全自动化，而且对于间歇产液的工况也能够计量准确计量，并可实现24小时不间断计量，目前随着科氏质量流量计技术的提高，对采用该技术的分离自动计量而言，整体计量精度高，通常计量误差≤5%，分离自动计量一般具备气液分离罐，在该罐内可以实现气液分离，同时由于分离罐的存在，对间歇产液的工况可以起到缓冲和存储作用，进而增强了该型式对于工况的适应性，而由于有了气液分离过程，可以对气体进行计量，目前油田计算产量通常采用油气当量，因此具备气体计量也是具有重要的意义。但该型式装置结构比较复杂，造价相对较高，适用于对计量精度要求高的站内或井口。
1.2 称重计量
称重计量采用的是重力式直接计量的方式，液体进入计量容器内，在达到一定重量时容器失去重心自动翻转，实现一个计量过程，容器复位后进入下一个计量周期，通过这种方式在一个时间段内通过统计翻转次数实现计量，其结构较为简单，造价低，通常计量误差≤10%，但该类型由于是可动部件计量，故障率较高，且对油沫大和含蜡高的介质无法正常使用，在计量容器挂蜡后每次翻转比原设计要少很多，油沫大的工况由于都是油沫，无法到达翻转重量，液体已油沫形式流走，造成无法计量。同时缺少气液分离的过程，无法对气体进行计量。因此该型式适用于介质较为纯净的场所。
1.3 双容积计量
双容积计量采用两个计量罐，两个计量罐内循环进液，当一个计量罐内满液后，通过控制系统，将来液自动切换进入另一个计量罐，此时满液计量罐的液体通过泵或者气压排空，此过程进行循环，通过一段时间内计量罐满液排空次数实现计量，该类型装置结构较为简单，造价较低，通常计量误差≤10%，但对产量波动大或者介质粘度大的工况，由于计量罐内液体在排空过程中排出缓慢，此时另一个计量罐内已经满液而原先计量罐还没排空，此时造成整个系统故障或者计量精度差。在气体计量上在工况比较好的场所，比如稀油等，可以对气体进行简易分离，进行初略的计量，但通常精度较差。因此该型式适用于纯净介质且产量平稳的现场。
1.4 功图计量
功图计量采用的是油井采油泵各个参数与油井产液量之间的数学关系，通过对整个抽油装置中采油部分的数据收集，主要为采油装置功率、抽油杆抽程、压力等数据，并根据一个特定的数学模型来进行计算，从而得出单井的产量，该型式计量方式硬件部分简单，通常为一个数据采集器安装于采油装置上，主要计量过程通过数据采集传输系统和数据处理系统得出，功图计量通常借用油田已有的设备，包括抽油装置、井场RTU、数据传输系统等硬件设备，可以将整个系统单独运作或集成到油田已有的系统中去，通常计量误差≤20%，但随着目前油井末期地质条件和工艺的变化，油品中其它成分含量变化剧烈，而且含气量不稳定，压力波动大，而数据模型无法及时更新，造成计量误差偏差加剧，部分现场已经彻底失去计量精度造成系统瘫痪。而且由于气体密度低，对于功图计量传感器而言无法对气体进行测量，所以功图计量无法对于气体进行计量。因此该型式适用于油质稳定的区域。
1.5 射线计量
射线计量主要通过伽马射线的方式，对介质进行频谱分析，从而得出介质汇總各成分的含量，而其产量主要通过文丘里管计量，然后在对整体数据进行统合性计算得出整体产量情况。射线系统对介质成分的分析基于分子层面，通过对频谱图的分析计算，得出不同成分的含量，因此精度较高，但在产量计量时由于介质内成分含量的变化和含气量波动等，造成文丘里管计量效果较差，通常整体计量误差≤10%，而且伽马射线具有较强的辐射危害，使用保管不易且价格高昂。气体可以进行计量，但由于整体计量效果较差，而气体计量又是基于整体计量的结果上进行数学计算得出的计量结果。因此气体计量精度较差。因此该型式适用场所为对含量精度要求非常高而对产量要求低的地区。
2 结论
以上五种常用方式的单井计量，从不同油田运用的效果和反馈来看，目前分离自动计量方式通过不断的技术创新，在系统稳定性和计量准确性上得到广泛认同，是将来发展的主要方向；称重计量由于其对介质要求较高，因此在部分油质较好的油田有使用，其发展具有局限性，但仍旧是一种单井计量的可选方式；双容积计量由于其对工况要求太高，目前除前期投入使用的部分还在运用以外，基本上属于淘汰产品；功图计量是目前使用范围最广泛的产品，但近些年由于油田采油末期油质变化剧烈，已经出现批量性失效，后期也不推荐使用；射线计量由于其放射性问题，在国内基本上属于淘汰产品。
从本文的分析来看，目前新增单井计量首推分离自动计量，其次称重计量和功图计量，双容积计量和射线计量不推荐使用。
参考文献
[1]王金水，油井自动计产、含水在线检测技术研究与应用[J]。中国石油和化工标准与质量，2012，32（6）：148.
[2]杨巍，单井计量技术的现状及发展[J]，油气田地面工程，2009，28（9）：45-50.
[3]文浩 杨存望，试油作业工艺技术。北京：石油工业出版社，2002.4.