化子坪油區精細計量技術

李寧霞，程黎輝，高慶鴿，賀建霞

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，陜西靖邊 710085）

在信息技術和自動計量技術大規模發展以前，含水原油或凈化油的交接計量是基于現場體積計量的基礎上實施相對應的質量計量。一般在生產一線，以體積計量為主；在凈化油方面，在交接雙方認可的操作和計算方法基礎上，以質量計量進行產量計算及油田產能核驗[1]。

隨著技術的進步與現場直接計量能力的提升，在原油生產、供應、銷售以及存儲等方面，應用兩類方式實施計算：（1）依據體積實施分析，其單位通常用立方米；（2）依據質量評估計算，其單位通常用噸。但無論以何種方式進行計算，現場第一手數據的可靠性和連續性是對在用技術的一個嚴峻考驗。通過對目前在用的SCADA 系統存在問題進行分析，并改變其內在的計量方法，進行精細計量方法的升級，可取得較好的結果。

1 現狀

化子坪油區年產液約80.1×104m3，計量特點是站點多、液量大、含水率高，精準計量監控難度大，全區有站點35 座，綜合含水率處于高位，計量管理難度較大。產量隨油井的生產狀況變化明顯，波動產生的井組或單井很難快速、準確地確定產液減少的站點，并進一步追查到油井本身。由于產液含水率高的原因，凈化油計量及時性較差。傳統手工產量監控模式以液量為主，受庫存、含水率、員工技術水平等因素影響較大，各個站點油量分析不準確，增加了產量監控人員分析工作難度與工作量。

1.1 改進目標

油氣集輸系統由不同功能的工藝單元組成，主要包括分井計量、集油、集氣、油氣水分離、原油處理（脫水）、原油穩定、原油儲存、凈化、輕烴回收、烴液儲存、采出水處理、輸送等流程。各工藝單元之間用管線連接起來，計量控制系統是其中的一個重要環節。過程控制是其中的一個手段，輸入參數是監控基礎，遵循計量原則標準是準繩，尋求準確性是計量的目標，現場工人的素質是關鍵。在信息化、數字化條件下，必須依托現有數據錄取硬件，充分利用SCADA 系統高運算能力，實現采集數據統一分析、數據變化快速反應、現場數據實時監控。

1.2 具體改進措施

依托低滲透油田地面建設的“低建設成本”核心，融合基礎標準化和數字化成熟技術，進一步完善以不加熱集輸為主的主體工藝路線的物理要求，在優化基礎上進行計量模式的整合和定型，充分體現了“精、適、廣、好”的技術特色。完善數字化前端配套，整合SCADA 系統及MYSQL 數據庫數據，完成高速計算分析。采用C 語言編程，實現系統自動進行數據計算與匯總。并開發適合使用SCADA 系統統一界面，實現數據采集、處理、存儲、顯示等，能與原有系統完美兼容，確保系統運行穩定性和易拓展性。

精細初級數據采集能力，擴展服務器對流量、含水率數據的匯集和存儲，并對數據按照需求進行整合、運算、匯總，統計底層數據計算1 min 純油，編寫底層計量程序19 個，對每臺流量計60 s 現場錄取的數據進行油量和水量計算，并自動累計。對底層數據自帶數據糾錯算法，對異常數據自動糾錯后進行存儲，部分數據可進行人工判斷后再進一步自動處理。按工作班時編寫底層純油計量程序11 個，對每臺流量計8 h 內的數據按純油量和純水量計算，并將計算結果進行求和存儲，自動傳送到指定位置[2]。

2 現場應用

2.1 站線應用情況

2022 年中期，該計量技術在化子坪油區6 個中心站、7 條外輸干線的全面應用，通過核對含水率分析儀、手工樣及量罐數據[3]，產量計量誤差在±3.2%以內，可滿足生產一線對油量精準計量的需求。在試運行過程中，可做到站點產量報表自動生成，報表每日自動更新匯總，并支持歷史數據查詢及備注修改保存。為掌控站點液量變化情況，能達到輸差2 h 自動分析，變化超過計量誤差正負2 倍時，進行強制報警；做到長輸管線管程油量自動監控，提供管程差計算油量，細化產量監控，防止管道泄漏（表1）。

表1 精細分區計量統計表

2.2 應用案例

2023 年2 月2 日，監控到化一轉產量及輸差異常，減少液量50.10 m3。經現場檢查核實，是化一轉站內管線墊片刺漏，倒改外輸流程，導致產量、輸差異常報警。鐮一轉管線為φ114 mm×13 km，管道輸送高含水率油后，外輸計量油量18 m3，下游接收僅14 m3，管程輸差異常報警，落實為管線上游站點高、低含水率交叉輸油，出現外輸計量純油與接收差異變大，三個作業班次后產量恢復正常。

3 結論

經過對化子坪油區在用的SCADA 計量平臺升級、系統的深度應用，做到了精細計量，做到計量誤差低、系統穩定、維護簡單的特點。在化子坪油區中心站應用7 條外輸干線，產量計量誤差在±3.2%以內。能做到產量及時預警，站點液量、油量未完成配額時自動報警提示。能做到輸差實時監控，管線上下游輸差在線監控，自動報警。

精細計量技術可推廣性強，2020—2021 年在化子坪油區實施先導試驗6 個中心站7 條外輸干線。2022年逐步全廠擴大推廣應用至18 座站點，22 條外輸干線，實現軟著專利、報表自動生成、管道輸差監控的精細產量監控模式。達到依托SCADA 系統深化井組產量監控，解決高液、高產井組單量波動難度大的問題，實時采集井組液量、含水率、純油量數據，為井組分析提供準確的一手資料。但在端點計量儀表的統一性、數據的可靠性方面，需要投入較大的建設、維護力度。