海上平臺油井計量方式與對策分析

李永賢 趙偉 唐雷 王彬

摘 要：隨著埕島油田及新北油田產(chǎn)能建設(shè)的不斷完善和拓展，油井計量技術(shù)作為油田生產(chǎn)技術(shù)的重要組成部分，所扮演的角色日趨顯著，如何準(zhǔn)確掌握油井的產(chǎn)量對生產(chǎn)管理的意義重大。本文以海三生產(chǎn)管理區(qū)五類平臺的油井計量方式、存在問題及對策進(jìn)行分析，探討油井計量未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：油井計量；平臺；對策；方式

油井計量主要是指對油井進(jìn)行量油測氣，是油井日常管理的主要工作，通過油氣計量，可以對油井的生產(chǎn)動態(tài)進(jìn)行分析。只有掌握準(zhǔn)確的資料依據(jù)，才能做出符合實際的分析，提出合理的油井工作制度，這對保證海上油井的長期高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起著十分重要的作用，對于油井管理水平的提高也具有十分重要的意義。

1計量方式概況

海三生產(chǎn)管理區(qū)管理著埕島油田和新北油田單井平臺、衛(wèi)星平臺、采修一體化平臺、開發(fā)平臺、中心平臺等五類平臺，其中單井平臺以油輪標(biāo)艙和氣體流量計作為主要的計量方式，另外四類平臺是以分離器玻璃管+質(zhì)量流量計+氣體流量計為主。目前，計量分離器在整個埕島油田的使用十分廣泛，約占油井總數(shù)的90%，質(zhì)量流量計和旋進(jìn)漩渦智能型氣體流量計也作為主要的計量設(shè)備大量的應(yīng)用于海上平臺。這些計量設(shè)備對于平時的量油測氣工作還是基本滿足的，但也多少存在一些問題值得探討與改進(jìn)。

2計量原理

2.1計量分離器的結(jié)構(gòu)及原理

圖1 計量分離器結(jié)構(gòu)示意圖

目前，埕島海上油田井組平臺廣泛應(yīng)用的分離器是1000立式分離器（帶玻璃管計量系統(tǒng)），同時連接有應(yīng)用于自動化量油的浮子連桿機構(gòu)。計量分離器是油氣分離的主要場所，油井來的油氣混合液進(jìn)入分離器擋帽上部，噴灑在分離傘上，靠油氣重量的不同進(jìn)行分離，分離出來的氣體經(jīng)過兩層分離傘除去夾帶的油滴，從頂部出氣管經(jīng)孔板測氣后流走，原油經(jīng)計量后由出油閘門排出，并與分離出來的氣體重新混合進(jìn)入集油干線。量油測氣的操作就是通過開關(guān)出油閥和氣平衡閥門來調(diào)節(jié)玻璃管內(nèi)液位高度，從而根據(jù)一定液位高度上升或下降的時間確定量油水平和測氣水平。

2.2質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)及原理

作為主要計量的設(shè)備，埕島油田選用的質(zhì)量流量計基本為英國高準(zhǔn)和德國科隆3 00G t兩種型號的質(zhì)量流量計。根據(jù)牛頓第二定律，被測的流體流過傳感管時，由電磁驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動的流量傳感管以它固有的頻率振動，流體被強制接受管子的垂直動量。在管子向上運動的振動半周期內(nèi)，流入儀表的流體向下壓，抵抗管子向上的力。反之，流出儀表的流體存在向上的力抵抗管子對其垂直動量的減少而把管子向上推。兩個反作用力合成引起流量傳感管扭曲。傳感管扭曲的多少與流體的質(zhì)量直接成正比。位于流量管兩側(cè)的電磁感應(yīng)器測量在這兩點上管子的振動速度。由于管子的扭曲引起這兩個速度信號之間的時間差。感應(yīng)器把此信號傳送到儀表的變送器去，變送器把信號處理并轉(zhuǎn)換成直接與質(zhì)量流量成正比的輸出信號。

2.3旋進(jìn)漩渦智能型氣體流量計的結(jié)構(gòu)原理

旋進(jìn)漩渦流量計屬于速度式測量儀表。它通過測量與流量成正比的頻率信號，來測量流體的體積流量。進(jìn)入流量計的流體，通過漩渦發(fā)生器產(chǎn)生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進(jìn)，到達(dá)收縮管突然節(jié)流使漩渦流加速。在漩渦流產(chǎn)生區(qū)域放置壓電傳感器以檢測漩渦流的頻率，此頻率信號經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后轉(zhuǎn)化成正比的脈沖信號，送往流量積算儀進(jìn)行運算處理。在積算儀中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補償，并自動進(jìn)行壓縮因子修正。

圖3 旋進(jìn)漩渦流量計結(jié)構(gòu)圖

注：1、殼體 2、旋渦發(fā)生體 3、流量傳感器 4、壓力傳感器 5、流量積算儀 6、溫度傳感器 7、導(dǎo)流體

2.4油輪標(biāo)艙

對于單井平臺來說，由于其生產(chǎn)方式為油輪拉油，原油計量只能依靠標(biāo)艙進(jìn)行，因而此種計量方式也是埕島油田和新北油田計量系統(tǒng)中最簡單的一種方式。具體過程為：現(xiàn)場人員打開油輪量油孔，將干凈的量油尺從此孔處下入油艙，測量出原油的空高，一般測三次取平均值，然后依據(jù)此數(shù)值查閱艙容表，從而折算出艙內(nèi)原油的方數(shù)。

3計量存在的問題與改進(jìn)對策

3.1設(shè)備方面

經(jīng)過多年的海上生產(chǎn)運行，分離器和流量計等設(shè)備內(nèi)部原件開始出現(xiàn)老化，導(dǎo)致流量計計量精度降低、故障率逐年上升，且分離器的分離效果也逐漸下降，嚴(yán)重影響計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對此種問題，建議加強對計量設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，延長其使用周期。對于出現(xiàn)故障計量設(shè)備及時進(jìn)行維修或更換，同時加大檢驗力度，確保每臺計量設(shè)備合格上崗。

3.2環(huán)境方面

此類問題主要是針對油輪標(biāo)艙這種計量方式來說的。拉油油輪在氣象條件較差時會出現(xiàn)晃動，導(dǎo)致油艙的原油液面出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象，因此在標(biāo)艙量油時得不到準(zhǔn)確的高度值，計量出來的數(shù)據(jù)也就存在較大誤差。目前來說，尚沒有行之有效的解決辦法，但對于未來的油田發(fā)展來說，油輪拉油生產(chǎn)將逐漸減少，更多的將是井組化、入海管生產(chǎn)。

3.3新型計量設(shè)備的使用

目前埕島油田和新北油田的主力油層為館陶組和東營組，既有低滲油藏也有含水較高的區(qū)塊，這些低液量的油井如果僅使用分離器計量，耗費的時間較長（600型分離器計量每次需要22分鐘，三次耗時60多分鐘；800型分離器計量則每次需要52分鐘）。新型計量設(shè)備的引進(jìn)就成為促進(jìn)生產(chǎn)的一項必要手段。

4未來發(fā)展方向

隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來的油井計量技術(shù)將主要朝快速化、連續(xù)計量、高精度方向、自動化方向發(fā)展。

4.1向快速化方向發(fā)展

為了及時掌握油井生產(chǎn)工況，及時制定相應(yīng)的治理措施，需要縮短油井計量周期。對油井進(jìn)行更加頻繁和及時的計量分析，因此必須提高油井汁量速度。

4.2向連續(xù)計量、高精度方向發(fā)展

隨著油田生產(chǎn)逐步進(jìn)入開發(fā)后期，一方面需要對新區(qū)新投產(chǎn)油井及時掌握準(zhǔn)確的油井計量數(shù)據(jù)，為油田擴(kuò)大再生產(chǎn)提供強有力的支持。另一方面則需要對老區(qū)老井準(zhǔn)確了解油井生產(chǎn)狀況，為生產(chǎn)管理提供真實的決策依據(jù)，因此對油井計量精度的要求也越來越高。尤其在油井生產(chǎn)從井口到聯(lián)合站的上下游系統(tǒng)計量精度都能夠得到提高的基礎(chǔ)上，圍繞原油計量輸差查找和分析問題將會更為容易。

4.3向自動化方向發(fā)展

油井計量自動化的發(fā)展為降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，緩解油田企業(yè)目前嚴(yán)重的用工矛盾提供了可靠保證。同時，為了實現(xiàn)油井準(zhǔn)確、快速的計量工作，發(fā)展應(yīng)用操作簡單、計量精度高的自動化油井計量技術(shù)是關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]商同林等，油井計量分離器校準(zhǔn)方法的探討，石油學(xué)報，2010，（6）；

[2]范敏等，質(zhì)量流量計在油田油井計量中的應(yīng)用，西南石油學(xué)院學(xué)報，2005，（4）；