不同油井計量方式的比較與優缺點分析

王術坤 董延民 黃振洪

【摘 要】油井計量準確度關系到生產管理和技術人員對油井生產情況的把握度，解決好油井井口計量問題是提高管理水平的關鍵。目前，國內油田使用較多的單井計量方法是分離器自動玻璃管計量、人工玻璃管計量、油井計量車、油井三相計量裝置等，都具有各自的優缺點。介紹了目前油井計量原理，對不同油井計量方式進行了比較與優缺點分析。

【關鍵詞】油井計量;計量原理;方式;比較，優缺點

原油產量的準確計量是石油.天然氣生產中必不可少的重要環節.油井計量的方法較多，現場上常用的量油方法從基本原理方面可分為容積法和種類法兩種;從密閉程度方面可分為低壓放空量油和高壓密閉量油兩種;從控制方面則可分為手動控制和自動控制量油兩種.目前孤島油區的計量方式有五種，分別是玻璃管手動量油分離器.稱重式油井計量器.多功能移動計量車.桶標以及功圖量油.最常用的是玻璃管手動量油分離器和稱重式分離器，其余為玻璃管手動量油分離器，這是一種傳統的計量方式。

1.計量原理

（1）玻璃管手動量油分離器的工作原理

有分離器的結構可知，在分離器的側壁裝一高壓玻璃管和分離器構成連通器，根據連通器的原理，分離器內液柱壓力與玻璃管內水柱壓力相平衡，因此當分離器內液柱上升到一定高度時，玻璃管內水柱也相應的上升到一定高度，但因油水密度不同，分離器內液柱與玻璃管呢水柱上升高度也不同。只要知道玻璃管內水柱高度hw，就可以計算出分離器內液柱上升的高度How，記錄玻璃管內水柱上升高度所需時間（t），則可計算出分離器內液柱重量，就可求出該井日產量（油液）。

（2）稱重式計量器原理

稱重式計量器又稱翻斗流量計，其計量裝置主要由計量分離系統.數據采集系統.計算機系統和多重保護系統等4部分組成.在其計量腔內，有一對可翻轉的容積斗，達到標準大劑量值后，根據力平衡原理，容積斗自動翻轉換位，并將翻轉次數傳遞至顯示儀表從而完成一個計量周期.當稱重達到設定的重量后，單次計時結束，計量分離器出口的電動排油閥開啟，開始向外部排油.當液量排出到一定量時，排油過程結束，關閉電動排油閥，進入下一罐的計量，一直連續到設定的脊梁時間結束。當計量結束后，油井產量就會自動出現在顯示儀上，只需直接讀取不用計算。

（3）多功能移動計量車的原理

計量車是模擬計量間單井集中計量的技術流程，用壓縮氣體模擬單井油壓，用稱重計量法計量出一定時間內產出液的質量，折算成日產量，計量完成后將計量罐中的原油通過氣泵打入管會流程，再進行下一次的計量。

（4）功圖量油

在線功圖計量系統是以示功圖為基礎，確定有效沖程，計算井下排液量，然后利用油管內的混合液的密度關系計算出體積系數，折算出井口產液量.今年對其中15口安裝了在線功圖，通過在線功圖折算液量，使油井由每間隔幾天計量一次到每天計量24次，由多井共同計量到單井計量，如此，我們可以及時掌握油井生產情況，同時也大大減少了職工的工作強度。

2.計量方式優缺點

2.1玻璃管分離器優缺點

優點：（1）玻璃管的起始位置有足夠的緩沖空間，幾乎不受油砂，結蠟和稠油的影響，可適用于各類油井單井量油。（2）操作簡單計量性能穩定。缺點1）玻璃管量油一般對于產液量50m3/d的井效果較好，低于此液量的井在量油過程中玻璃管內液面上升時間較長，一般在400s以上，在此過程中人為誤差不斷增加，即使經過3次量油平均后，產量仍有較大誤差。

2.2對于間歇出油井

分離器玻璃管量油不具代表性：如量油時該井處在出油段，即使可以量出產量，也是這一時段的產量作參考，則該量油產量是一個虛高的值，不真實;如果量油時該井處在不出油時段，就會無產量，但是這并不代表該井全天不出油，則該量油產量是一個虛低的值，也不真實。（3）對于摻水后進入分離器進行玻璃管量油的低產井，如果選擇計量摻水的流量計準確度低或現場配合不好，就會出現產量為零的情況，不能真實代表該井的產能，在某些情況下，甚至可能出現產量為負的情況，這是不符合理論和實際情況的。（4）對于稠油井，隨著分離器使用時間的不斷增加，由于油稠會在分離器內壁上沾附一層原油，是分離器的壁厚增加，就會出現計量不準確的情況。（5）玻璃管量油操作繁瑣，量油費時費力，進油后人始終觀察玻璃管液位變化，記錄好液位的起點上升到指定液位所用時間和相應高度，計算數據可靠與否與采油工的責任心和量油規范操作直接相關。

2.3稱重式計量器優缺點

優點：（1）測量范圍大.稱重式計量分離器對油井產液量的測量范圍為0～500t/d，幾乎能覆蓋所有油井的產量范圍，可用于油田開采初期及高含水和特高含水的油田開采后期，也可用于稠油區塊的油井計量，便于應用和推廣。（2）計量精度高.在寬的計量范圍內產液量的計量精度不大于1kg。（3）稱重式計量分離器裝置采用了儀表計量，且用于液量計量的質量流量計可定期標定，實現了油井的連續測量，提高了單井計量的精度和油井產量的準確度。（4）對于間歇性出油的井，可通過全體量油進行觀察，確定間歇出油時間，制定間歇生產方案，即在出油時段起抽，不出油時段停抽。（5）自動化程度高，對油氣水三相不分離進行連續在線的自動測量，實現了無人值守：采用智能化數據處理，無需人工計算，計量準確。

缺點：（1）稱重式計量分離器無法進行測汽.（2）如果稱重式計量器的自動翻轉換位處漏氣，就會造成量油不準，對計量站存在一定的風險。

2.4計量車優缺點

優點：（1）稱重裝置采用電子秤，計量準確可靠.（2）采用全自動控制，操作方便，能最大限度減輕工人的勞動強度，提高工作效率.（3）計量車可直接在井口計量生產，適用于本地區的稠油低產井和邊遠油井。

缺點：指適用于單井的計量，無法進行連續計量，無法進行測汽.建議：在計量間閥組上增加量油接頭，這樣可以實現一個計量間所有油井都能使用計量車計量，改變了脊梁車使用范圍窄，拆裝管線強調大的問題。

2.5功圖計量優缺點

優點：省時省力，通過儀器設備的安裝后可通過網絡在線查詢液量，也能更及時更直觀的反應單井液量的變化情況。缺點：由于該計量方式通過地面示功圖的有效沖程計算液量，一是稠油精功圖因摩擦載荷的影響，使整個示功圖更為肥大，有效沖程通過電腦確定存在一定的錯誤;二是無法發現管漏的井，管漏的井功圖基本正常且如果漏點在油管上部，載荷變化也較小。

3.計量方式比較

對各種計量方式的性能驚醒對比分析可知，不同的計量方式有其特有的特點，但稱重式劑量器的自動化程度相對較高，消耗的人力物力較低，很大程度上解放了勞動力，且在較寬的量程內有較高的計量精度，提高了現場劑量參數的準確性，可靠性和設備運行的安全性，具體操作簡單，維修方便等特點.稱重式計量器消除了壓力溫度密度黏度含沙含蠟和含氣等油井計量的不利因素影響，實現了間斷連續在線監測，取代傳統方式計量指日可待。

4.結語

目前，傳統的油井計量方式存在計量精度低、適用范圍窄、精密檢測及控制儀表多、成本高等問題，而目前國內新興的無源控制多相計量技術、多相流計量系統測量準確度高，解決了傳統分離器不能滿足的低液量、低含氣、間歇出油油井的計量問題，實現了油井多相連續24h測量。生產計量曲線的生成，對油井措施效果、間歇出油、油井含水、液量波動等情況一目了然，對及時準確分析油井的產量變化規律及油藏動態管理措施實施提供了可靠依據。因此，改善油田計量工藝，既可優化簡化工藝流程，又可提高油井計量的精確度，為油田開發提供準確的開發數據。

【參考文獻】

[1]萬仁溥;采油工程手冊;石油工業出版社;2003.3 .

作者簡介：王術坤（1968—），男，技師，從事計量檢測工作。