油田生產中的自動化計量技術

張義萍

【摘要】 隨著科學技術的不斷進步，油田生產技術水平也在不斷跟進，并越來越呈上升趨勢，目前各大油田都急需引進功能先進、能提高工人的勞動生產工作效率和油田生產技術管理水平的自動化程度高的油水井計量設備。

【關鍵詞】量油 精度 自動化 油井自動化計量

油井液量的計量歷來是油田日常生產管理中的一項主要工作，其對油田日常生產中的重要指導和參考意義也是顯而易見的，準確、及時的對油井日常產量進行計量，對技術人員掌握各油藏狀況，嚴格制定油田生產方案，并為進一步開發(fā)油田均奠定了堅實的基礎。

1 目前國內油井產量計量方法

目前國內各油田采用的油井產量計量方法主要有玻璃管量油孔板測氣、翻斗量油孔板測氣、兩相分離密度法和三相分離計量方法等。隨著科學技術的不斷進步，油田生產技術水平也在不斷跟進，并越來越呈上升趨勢。各大油田運用的先進的自動化測量儀器也是多種多樣。

國內石油工業(yè)常見的幾種量油方法分別是電極液位量油、玻璃管量油、液面恢復法量油、功圖法、翻斗量油量油五種。其中玻璃管量油約占油田油井使用總數(shù)的90%以上，國內各油田普遍采用的傳統(tǒng)方法之一。其原理是在油氣分離器上裝有一根長80厘米左右并與分離器構成連通管的玻璃管液面計。分離器內一定重量的油將水壓倒玻璃管內，根據(jù)玻璃管內水上升的高度得到分離器內油的重量，由此測得玻璃管內液面上升高度所需要的時間，即可折算出油井的產量。該方法裝備簡單、投資少，但由于采用間歇量油的方式來折算產量，導致原油系統(tǒng)誤差為10% ～20%。電極液位量油，是在玻璃管液面計量油的基礎上，在規(guī)定的量油高度H上、下各安裝一個電極，當水上升到下電極時，計時電表接通開始計時，水上升到上電極時，電表切斷停止走動，記錄水上升H高的時間t，則可按照玻璃管液面計量油的方法計算出油井的產量。其基本原理仍然是玻璃管量油。而其它三種量油方法，其計量精度均不高。

2 以往國外油井計量方法

那么國外石油工業(yè)油井的計量狀況又如何呢，歐洲和美國在油田井口計量中，低含水期采用兩相分離，中高含水期采用三相分離，定時連續(xù)計量。計量站設置計量分離器和生產分離器兩套裝置，生產分離器用來計量整個計量站的油、氣、水總產量，油井計量中的選井多采用多通閥。另外，采用三相分離器計量大多與儀表配套使用，如配備流量計和在線含水分析儀可實現(xiàn)連續(xù)計量。同時，計量站二次表基本智能化、數(shù)字化、流量、含水率等數(shù)據(jù)的采集、處理、運算、輸出都采用微機，可隨時顯示、定時打印、輸出凈油、凈水、氣量、含水率等數(shù)據(jù)。

3 采油井地面平臺自動計量罐的應用

由此可見，油田生產中的這種早期的油井計量技術，勢必要向未來的趨勢，即向高精度、自動化、快速化、儀表化方向發(fā)展，鑒于此，目前我廠投入開發(fā)的采油平臺全自動計量罐，便成為全自動計量系統(tǒng)的核心設備。通過計量后的液體同混輸?shù)钠渌途畾庖阂黄鸸茌數(shù)睫D油站或者聯(lián)合站，自動完成計量與輸油任務。這種油井全自動計量技術的原理，是一種全新的采油系統(tǒng)計量與輸油方式。采用“站內集中摻液，平臺分散計量”的生產方式，翻斗計量的原理是應用兩斗式翻斗分離器工作原理，隨著正在計量的工作斗的液面逐漸升高，整個翻斗系統(tǒng)重心也逐漸偏移，當液體進入到其中一個計量翻斗時，隨著進入流體的不斷增多，則這個翻斗的力矩不斷的增加，當達到了翻斗翻轉的條件是，當系統(tǒng)重心偏移過軸的中心以后，原有平衡將被打破，計量斗自動翻倒，將斗內液體傾倒在罐內，同時另一個工作斗開始工作。這樣，兩個翻斗依次交替進行，精確測量每斗凈重，依次往復循環(huán)計量，這樣就可以將采油平臺上的所有油井全部自動化計量。

由傳統(tǒng)的計量方法所得到的產量，無論是使用分離器常數(shù)換算還是差壓液位換算，始終還是由測量液體體積，通過密度折算出來的產液量，由于其密度的差異所得到的產液量是存在一定誤差的。與之相比，翻斗計量采用每斗測量凈重方式，利用數(shù)學積分模型，可精確計量出每斗液體重量。

4 計量含水的現(xiàn)場應用

為了了解含水分析儀系統(tǒng)在現(xiàn)場的實際使用效果。我們對該系統(tǒng)的使用情況進行跟蹤。具體的方法是：分高含水（≥85%）和低含水（<75%）兩個區(qū)間驗證，在現(xiàn)場取樣進行人工蒸餾化驗，并將化驗結果與含水分析儀測量數(shù)據(jù)進行對比（表1）。

通過以上數(shù)據(jù)證明，含水分析儀測量高含水和低含水時，與人工化驗對比誤差范圍基本是在±3%以內，而且穩(wěn)定性比較好，基本反映了實際的含水情況，但是使用6個月后發(fā)生零漂現(xiàn)象（針對這一情況，規(guī)定每半年進行一次標定，保證計量的精度） 。

5 采油井自動化計量技術的逐漸完善和發(fā)展

采油井自動化計量技術是對平臺集輸技術的進一步完善和發(fā)展，不僅提高了液量的計量精度，直接采用稱重計量，使得平臺集輸技術中的量油環(huán)節(jié)有了很大的飛躍和進步。而且自動化程度高，真正實現(xiàn)了無人化管理，是石油行業(yè)的計量與集輸模式的一種新突破和飛躍。徹底打破原有的計量與集輸概念。該技術突出的技術創(chuàng)新點是徹底改變了體積法量油的方式，改為精確稱重測量；

利用選井閥自動化選井，性能可靠；自動化程度高，野外環(huán)境適應能力強；先進的計量與輸油技術思路，達到國際領先水平。

在油田的新區(qū)塊開發(fā)建設中，不斷應用油井自動平臺計量和集輸技術，在油井平臺上實施了油井平臺氣液直輸。采油平臺油井自動化計量技術是一種計量精確、使用范圍廣泛、功能強、自動化程度高、計量精確、使用范圍廣泛的新型實用技術，打破原有的計量與集輸理念。

參考文獻

[1] 陳祥光姜波李海華. 儲罐自動化計量技術在油田聯(lián)合站中的應用[J]. 自動化儀表，2003，（02）