高凝油自動計量技術

方健

中國石油遼河油田分公司 沈陽采油廠 （遼寧 新民 110316）

高凝油自動計量技術

方健

中國石油遼河油田分公司 沈陽采油廠 （遼寧 新民 110316）

沈陽油田是我國最大的高凝油生產基地，原油的凝固點在45～67℃之間。目前主要采用分離器玻璃管計量油井產量，其缺點是流程復雜，工作效率低，工人勞動強度大。隨著沈陽油田的高凝油生產進入了高含水時期，原油伴生氣急劇減少，采用玻璃管計量十分困難。針對高凝油生產的特點，該油田研究應用了低油氣比的油井計量方式—高凝油自動計量技術，能夠優化和簡化目前的油井計量工藝，對油井產量進行高效、準確、及時的計量。

高凝油 玻璃管計量 自動計量

1 存在的問題

目前沈陽油田油井計量裝置采用分離器玻璃管量油，不僅流程復雜，工人勞動強度大，而且計量時間長，效率低，隨著油井伴生氣的減少，計量時壓液面越來越困難，已經有16座計量站無法進行油井計量。

2 自動計量技術的發展趨勢

2.1 向儀表化方向發展

隨著技術的進步及各種氣體和液體流量計的廣泛應用，油井產量計量中必然越來越多地使用操作簡單、讀數方便的流量計。如用于天然氣計量的旋進旋渦流量計、渦街流量計等。

2.2 向高精度方向發展

我國油田多進入開發后期，需要準確及時地了解油井的生產狀況，為生產管理提供真實可信的數據，對油井計量精度的要求必然越來越高。

2.3 向快速化方向發展

為了及時掌握油井的生產狀況，需要縮短油井計量周期，對油井進行更加頻繁和及時的測量，因此必須提高油井計量速度。

2.4 向自動化方向發展

自動化技術的發展為降低勞動強度和提高勞動生產率提供了可靠保證。同時，為了實現油井準確、快速的測量，也必須采用自動化的測量方法。三相分離計量、兩相分離計量和不分離計量的研究和應用得到越來越廣泛地重視。

3 高凝油田應用自動計量技術的技術思路

3.1 主要研究內容

針對高凝油含蠟高，黏度在凝固點附近變化很大，黏度與溫度屬于典型的非線性，將在實踐中分析數據，找到適合于高凝油的修正流量系數μ，對現有的稱重式油井計量器改進，替代原有的玻璃管原油計量裝置，實現在線實時計量。

3.2 工作原理

該計量器主要由罐體、分離器、翻斗、稱重傳感器、位置傳感器組成，并與微型計算機組成計量系統（見圖1）。原油進入罐體時首先沿傘狀分離器鋪開流入翻斗。翻斗裝置是由兩個對稱放置的獨立料斗組成，翻斗上安裝有稱重傳感器，以檢測翻斗和油的重量。

位置傳感器檢測翻斗的狀態，即哪一個翻斗在接油，何時它們翻轉，在翻轉的一瞬間，稱重傳感器將翻轉的重量信號傳入計算機，根據這一數值，就可知道翻斗的接油量與殘液量，再與流量系數配合即可算出產液量。分布器的作用是減小原油的沖擊，并且將原油按照設計的位置進入翻斗。

3.3 技術路線

3.3.1 改進算法

由于高凝油含蠟高，黏度在凝固點附近變化很大，在實踐中找到適合于高凝油的用于修正的流量系數μ，必要時可考慮對流量系數μ進行分段處理。

3.3.2 機械防護

加強軸承等關鍵部位的防護,充分考慮到結蠟給機械運動造成的嚴重后果,避免結蠟影響計量精度。

3.3.3 翻斗涂層

對翻斗表面做不粘涂層處理。

3.3.4 改進換熱器

在原有換熱器盤管長度的基礎上增加盤管的長度。

3.3.5 增加清罐熱水線

翻斗結蠟的情況下，可采用管線熱水清洗。

3.4 技術關鍵

本裝置針對高凝油含蠟高，黏度在凝固點附近變化很大，黏度與溫度屬于典型的非線性，在實踐中分析數據，找到了適合于高凝油的修正流量系數μ，對現有的稱重式油井計量器改進，替代原有的玻璃管原油計量裝置，實現了在線實時計量。

4 現場實施情況

2008年10月份在沈陽油田的4口井上安裝了一套重力法計量裝置（最多可以連接11口油井），經過適用對比發現計量精度達到±5%，能夠實現全自動計量，適合混相不分離計量，量油結果直接輸入微機化存儲記錄，量油數據隨時可以自動查詢。

截至目前，該油田已經在采油井站、單井點共安裝自動計量裝置18套，單井計量時間比過去減少70%以上，大大減輕了工人的勞動強度。

5 應用效果

該技術在沈陽油田的實施成功，解決了稱重計量技術在高凝油應用中存在的關鍵問題—算法的改進，為在沈陽采油廠全面推廣奠定了基礎。它的優勢體現在：

5.1 實現全天候計量，保證油井產量客觀真實準確

該自動計量技術使用在平臺井上，可以根據需要設定計量周期時間，它可以按照設定的時間進行自動計量，微機隨時記錄量油結果；它可以每天對油井進行多次計量，跟蹤一口油井任意時間段的出油情況，保證了油井計量的準確性。

5.2 降低職工勞動強度，節省人力資源

實施自動化量油，可取消計量的工作，整個平臺可實現無人執守化管理，可有效減少現場管理人員，緩解人員緊張的矛盾。

6 下步建議

6.1 改進保溫措施

計量器本體應采用全保溫方式 （即上下封頭部分均保溫），利于計量器工作；

6.2 完善應急措施

計量器入口管線應纏繞電加熱帶，在冬季因某種原因停用的情況下通電加熱，防止管內液體凝固；

6.3 擴大推廣范圍

在沈陽油田推廣應用，取消計量間，節省征地、管線，簡化油井計量工藝，進一步提高計量精度。

Shenyang oilfield is the largest production bases of high pour-point oil in our country,the oil set point of which is between 45℃and 67℃.At present,the output of wells is mainly measured by the glass tube of separator,the shortcomings of which include the complex flow course,the low efficiency of work and the large intensity of labor for workers.As the high pour-point oil production in Shenyang stepped into the period of high watered oil,the associate gas of crude oil began to reduce promptly,so it has become difficult to measure by means of glass tube.According to the characteristics of high pour-point oil production,the oilfield studies and applies the measuring way of oil well with low ratio of oil and gas——automatic measuring technology of high pour-point oil.This can optimize and simplify the present measuring technology of oil well,and can measure the output of oil well efficiently,accurately and timely.

high pour-point oil;glass tube measurement;active measurement

方?。?974-），男，主要從事采油管理工作。

黃永場

2011-03-15