淺談?dòng)途?jì)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

劉海超　李常青　胡戰(zhàn)勝

摘要：油井計(jì)量準(zhǔn)確度關(guān)系到技術(shù)人員對(duì)油井生產(chǎn)的把握度，解決好油田井口計(jì)量問題是提高管理水平的關(guān)鍵，同時(shí)也是下步措施挖潛的前提保證。目前，國內(nèi)油田使用較多的單井計(jì)量方法是分離器自動(dòng)玻璃管計(jì)量、人工玻璃管計(jì)量、油井計(jì)量車、翻斗計(jì)量裝置、雙容積計(jì)量裝置、油井三相計(jì)量裝置，而代表先進(jìn)技術(shù)的多相流計(jì)量正在興起。該技術(shù)可提供實(shí)時(shí)計(jì)量數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)管理提供參考，對(duì)優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)、提高采收率起到重要作用。

關(guān)鍵詞：油井計(jì)量；計(jì)量原理；多相流體；無源控制；含水率

一、目前油井計(jì)量現(xiàn)狀

在采油生產(chǎn)中，為了準(zhǔn)確地了解油氣水井生產(chǎn)變化情況，進(jìn)行生產(chǎn)分析和動(dòng)態(tài)分析，合理地控制和協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程，及時(shí)地調(diào)整各項(xiàng)開發(fā)指標(biāo)，要對(duì)生產(chǎn)過程中各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行連續(xù)或定期測(cè)量，而油氣水計(jì)量是每天每班必做的工作，它在采油生產(chǎn)中占有特殊地位。

目前我隊(duì)6座計(jì)量站采用的計(jì)量方式主要是分離器量油。其中1座計(jì)量站的部分油井使用全自動(dòng)稱重式油井計(jì)量系統(tǒng)，接轉(zhuǎn)站實(shí)現(xiàn)無源控制多相計(jì)量。

二、各種計(jì)量方式的特點(diǎn)

（一）分離器量油

分離器量油是采取十幾口油井的產(chǎn)出液進(jìn)人同一計(jì)量間。共用一套計(jì)量裝置的油井計(jì)量方式。計(jì)量過程中首先用兩相計(jì)量分離器將油井產(chǎn)出物分成液、氣兩相，然后用玻璃管量液，人工井口取樣化驗(yàn)含水率。

優(yōu)點(diǎn)：是操作簡(jiǎn)單、直觀，維修方便，經(jīng)久耐用。在液量較低時(shí)能夠滿足生產(chǎn)需要，而且計(jì)量準(zhǔn)確度較高。

缺點(diǎn)：成本高，效率低，但是相對(duì)液量高的油井，計(jì)量時(shí)間短，只有8～9分鐘，甚至更短，造成計(jì)量誤差較大，相對(duì)誤差約大于10%。如目前所用φ800的分離器，對(duì)高產(chǎn)井量油時(shí)間較短的情況，量油精度大大降低，如表1所示。

（二）全自動(dòng)稱重式油井計(jì)量

該裝置能準(zhǔn)確的計(jì)量油井的產(chǎn)液量，但仍需要人工井口取樣化驗(yàn)含水，因此這種計(jì)量方法在一定程度上降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，精確度仍然不高。

（三）無源控制多相計(jì)量技術(shù)

無源控制多相計(jì)量裝置主要由管式旋流分離器、無源氣液分離控制器、單相計(jì)量儀表、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理等組成。

此裝置的工作原理是油井來液通過管式旋流分離器對(duì)氣液兩相進(jìn)行高效分離，由無源控制器對(duì)液位、氣液壓差進(jìn)行自動(dòng)控制，分離后的氣液通過氣體計(jì)量儀表、液相計(jì)量儀表，實(shí)現(xiàn)氣、液、水的準(zhǔn)確計(jì)量。由計(jì)算機(jī)對(duì)計(jì)量儀表參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理，實(shí)現(xiàn)油、氣、水瞬時(shí)值、累積值等參數(shù)顯示、自動(dòng)生成油、氣、水瞬時(shí)曲線、日度生產(chǎn)曲線、時(shí)累計(jì)、日累計(jì)生產(chǎn)報(bào)表。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)曲線、生產(chǎn)報(bào)表的存儲(chǔ)查詢。該裝置實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)連續(xù)自動(dòng)計(jì)量。目前我隊(duì)總產(chǎn)量的計(jì)量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無源控制多相計(jì)量，計(jì)量結(jié)果如表2、表3所示。

三、油井計(jì)量存在的問題

1.計(jì)量誤差大特別是超稠油油藏，油井產(chǎn)液量普遍波動(dòng)較大，且沒有規(guī)律可循，低產(chǎn)油井還存在產(chǎn)液間歇現(xiàn)象，間歇時(shí)間長短不一，短時(shí)計(jì)量很難得出真實(shí)的產(chǎn)量，采用兩相計(jì)量分離器配玻璃管量油的方法已難以適應(yīng)。

2.取樣隨機(jī)性強(qiáng)：由于油田進(jìn)入中高含水期，油井含水率高且波動(dòng)較大，因此，人工取樣隨機(jī)性很強(qiáng)，很難取準(zhǔn)，無法得到真實(shí)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的含水率值。

3.人工取樣測(cè)定原油含水率誤差較大：要準(zhǔn)確測(cè)量油井產(chǎn)油量，就必須準(zhǔn)確測(cè)出原油平均含水率。目前由于人工取樣的代表性與操作者技能水平和素質(zhì)有很大關(guān)系。幾次取樣平均差值高達(dá)20%～30%，這就難以準(zhǔn)確計(jì)量單井產(chǎn)油量和產(chǎn)水量了。

4.油井間歇出油，造成計(jì)量誤差大。

四、油井計(jì)量技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

國內(nèi)新型多相流計(jì)量系統(tǒng)采用目前被公認(rèn)為最有發(fā)展前途的部分分離式計(jì)量方式，其主要技術(shù)思路是：采用高效旋流氣液分離技術(shù)，配以獨(dú)特的無源液位控制技術(shù)，將復(fù)雜的多相流問題化解為氣相和液相（油水）兩相問題。其計(jì)量原理是：油水氣混合液經(jīng)氣液離心旋流分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)游離氣的完全分離和部分乳化氣的初步分離。被分離的氣、液分別由分離器的頂部和底部切向進(jìn)入氣液控制罐，進(jìn)一步離心分離氣中的含液和液中乳化氣。氣液控制罐內(nèi)的無源液位控制閥，通過液位高低直接控制氣體排出的流量和間接控制液體排出的流量，達(dá)到控制罐內(nèi)液位、氣液流量的自動(dòng)平衡控制。氣液控制罐的氣路出口配裝氣體流量計(jì)，液路出口配裝液體流量計(jì)和油水氣組分儀，與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)配套，完成對(duì)管道多相流的在線計(jì)量，包括油、水、氣分相流量及含水率。多相流計(jì)量系統(tǒng)中的組分儀，利用專利技術(shù)，使含氣率小于30%的油水混合液的測(cè)量，可達(dá)到含氣測(cè)量精確度≤±0.5%，含水測(cè)量精確度≤±1.5%。KQMF系列多相流計(jì)量系統(tǒng)采用部分分離式計(jì)量方式，是對(duì)上述核心技術(shù)的延伸和創(chuàng)新。

五、結(jié)束語

傳統(tǒng)的油井計(jì)量方式存在計(jì)量精度低、適用范圍窄、精密檢測(cè)及控制儀表多、成本高等問題，而目前國內(nèi)新興的無源控制多相計(jì)量技術(shù)、多相流計(jì)量系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確度高，解決了傳統(tǒng)分離器不能滿足的低液量、低含氣、間歇出油油井的計(jì)量問題，實(shí)現(xiàn)了油井多相連續(xù)24h測(cè)量，并以報(bào)表和曲線的形式對(duì)單井產(chǎn)液量、含水量、產(chǎn)氣量進(jìn)行記錄和描述。生產(chǎn)計(jì)量曲線的生成，對(duì)油井措施效果、間歇出油、油井含水、液量波動(dòng)等情況一目了然，對(duì)及時(shí)準(zhǔn)確分析油井的產(chǎn)量變化規(guī)律及油藏動(dòng)態(tài)管理措施實(shí)施提供了可靠依據(jù)。因此，改善油田計(jì)量工藝，既可優(yōu)化簡(jiǎn)化工藝流程，又可提高油井計(jì)量的精確度，為油田開發(fā)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，具有廣闊的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。