移動(dòng)式計(jì)量裝置在三元復(fù)合驅(qū)油井上的試驗(yàn)應(yīng)用

大慶油田采油六廠

移動(dòng)式計(jì)量裝置在三元復(fù)合驅(qū)油井上的試驗(yàn)應(yīng)用

鄭煥軍

大慶油田采油六廠

喇嘛甸油田三元復(fù)合驅(qū)進(jìn)入已結(jié)垢中后期，提撈舉升工藝得到大量應(yīng)用，這對產(chǎn)液量與含水的地面計(jì)量提出了準(zhǔn)確、快捷以及便攜的要求。以GLCC高效分離技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了配套的含水檢測、數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng)的移動(dòng)式計(jì)量裝置，可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對產(chǎn)液量和含水率變化進(jìn)行檢測與記錄，從而獲得產(chǎn)液量、含水率的變化趨勢。該裝置適用于油田多種采出工藝的生產(chǎn)計(jì)量要求。

三元復(fù)合驅(qū)；GLCC高效分離系統(tǒng)；產(chǎn)液量；含水率；移動(dòng)式計(jì)量

目前油田各種新型采出工藝對地面計(jì)量提出了較高的要求，采出端的提撈井、地面規(guī)劃的單管流程井等其產(chǎn)量與含水計(jì)量均無法采用傳統(tǒng)簡單的油氣分離器計(jì)量，準(zhǔn)確地監(jiān)測這些井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析是確保新區(qū)塊投產(chǎn)的一項(xiàng)重要工作。通過采用GLCC高效分離技術(shù)，并結(jié)合電容+導(dǎo)納式含水率儀設(shè)計(jì)的移動(dòng)式分離計(jì)量裝置保證了喇嘛甸油田新區(qū)塊的順利開發(fā)投產(chǎn)。

目前，喇嘛甸油田三元復(fù)合驅(qū)油井的產(chǎn)量含水計(jì)量存在如下問題：采取間歇抽油時(shí)每一沖程較長，平均700 m左右，常規(guī)玻璃管量油和取樣化驗(yàn)含水率誤差較大，因此必須采用能適應(yīng)含水率大范圍變化的流量計(jì)和含水率儀[1]。

1 結(jié)構(gòu)及計(jì)量原理

1.1 裝置結(jié)構(gòu)

該計(jì)量裝置主要由GLCC高效分離系統(tǒng)、EMERSON質(zhì)量流量計(jì)、電容+導(dǎo)納式含水率儀、控制面板四部分組成，技術(shù)參數(shù)見表1。搭載移動(dòng)平臺(tái)，計(jì)量后的介質(zhì)不外排，輸入到回油管線，設(shè)備具備實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確顯示產(chǎn)液及含水變化規(guī)律的數(shù)據(jù)和曲線的功能。

表1 裝置技術(shù)參數(shù)

1.2 計(jì)量原理

移動(dòng)式計(jì)量裝置計(jì)量原理見圖1。油井產(chǎn)出液體由管線進(jìn)入GLCC分離裝置進(jìn)行氣、液分離，氣體直接循環(huán)經(jīng)出口返回油井生產(chǎn)管線；液體先后進(jìn)入質(zhì)量流量計(jì)、含水率儀進(jìn)行質(zhì)量與含水的測定后，經(jīng)出口返回油井生產(chǎn)管線。

圖1 移動(dòng)式計(jì)量裝置計(jì)量原理

GLCC分離器由傾角向下的管道沿定角度的切線方向與鉛垂管道相連，多相流經(jīng)入口段預(yù)分離后進(jìn)入主分離器。由于旋流作用，在主分離器中，離心力、重力和浮力形成一個(gè)倒圓錐型的渦流面。密度大的液相沿鉛垂管道的管壁流到分離器底部，密度小的氣相沿渦旋的中央上升至渦面并流至分離器頂部，最后氣相和液相分別從分離器的頂部和底部排出，并通過控制閥調(diào)整液位，實(shí)現(xiàn)氣液兩相充分分離[2-3]。

含水率儀傳感器對被測含水原油的介電常數(shù)敏感，它可將導(dǎo)納傳感探頭測得含水率的變化轉(zhuǎn)化成探頭的導(dǎo)納量的變化，使導(dǎo)納傳感器輸出一個(gè)和含水率對應(yīng)變化的電信號，從而測出原油的含水率[4]。

2 試驗(yàn)應(yīng)用

2.1 現(xiàn)場測試對比

為檢測該計(jì)量裝置的測量誤差，分別在螺桿泵、抽油機(jī)、提撈采油井進(jìn)行了3次對比測試，與罐車量油、取樣化驗(yàn)含水對比，產(chǎn)液誤差小于5%，含水誤差小于3%，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可滿足現(xiàn)場測試需要?，F(xiàn)場測試對比情況見表2。

?

2.2 檢測數(shù)據(jù)錄取與分析

該計(jì)量裝置在測量過程中，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制面板中，測量結(jié)束可通過U盤拷貝至電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄取與分析。存取數(shù)據(jù)包括日期、時(shí)間、質(zhì)量流量、密度、溫度、體積流量、液量累積、水量累積、油量累積、實(shí)時(shí)含水率等。

實(shí)際計(jì)算時(shí)，可根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)液累積量計(jì)算得到平均日產(chǎn)液量，根據(jù)液累積量、水累積量計(jì)算得到平均含水率。

例如9-PS2515井，截取時(shí)間段為14：54～16：54內(nèi)共2 h的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，液累積量為0.680 767 t，水累積量為0.663 632 t，計(jì)算可得該井日產(chǎn)液量為8.17 t，含水率為97.48%。

2.3 產(chǎn)液量及含水率變化

該計(jì)量裝置每10 s記錄1次數(shù)據(jù)，可根據(jù)質(zhì)量流量與含水率兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，直接繪制油井產(chǎn)液量與含水率實(shí)時(shí)變化曲線。

以9-PS2613井為例，設(shè)定等待時(shí)間為10 min，單次進(jìn)液時(shí)間在11 min左右，其中進(jìn)液時(shí)間內(nèi)前2 min的產(chǎn)液波動(dòng)為裝置內(nèi)殘留液體在壓力作用下進(jìn)入質(zhì)量流量計(jì)造成的。

圖2為9-PS2613井含水率變化曲線。通過圖2可看出，單次進(jìn)液的含水由低變高，最低為80%左右，后逐漸升高到100%，與液注因重力分異作用導(dǎo)致“油上水下”的分布推測吻合。

圖2 9-PS2613井含水率變化曲線

3 結(jié)論

與抽油機(jī)、螺桿泵、提撈井上的測試對比表明，采用以GLCC分離器設(shè)計(jì)為主的移動(dòng)式油井地面計(jì)量裝置具有運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠、使用方便、可移動(dòng)等特點(diǎn)?？紤]到投資費(fèi)用和實(shí)際計(jì)量范圍需求，其主要適用于單管流程、提撈井以及邊遠(yuǎn)地區(qū)低產(chǎn)液井的計(jì)量。

[1]吉效科，許麗，茍永偉，等．智能提撈式抽油機(jī)的試驗(yàn)與評價(jià)[J]．石油機(jī)械，2014，42（6）：91-94.

[2]符長梅，曾冠鑫，方傳卓．基于GLCC高效分離技術(shù)的分離計(jì)量撬[J]．油氣田地面工程，2011，30（12）：73-74.

[3]仇晨，劉培林，尹豐，等.一種新型的高效節(jié)能GLCC分離器在中海油的應(yīng)用研究[J]．中國海洋平臺(tái)，2010，25（5）：45-48.

[4]王莉田，王玉田，史錦珊，等.原油含水率測量儀的研究[J]．傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2000，18（1）：23-24.

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.11.021

鄭煥軍：高級工程師，博士研究生，2012年畢業(yè)于中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所，主要從事油氣田采油工程技術(shù)工作。

2015-07-23

（0459）5837369、zhenghuanjun@petrochina.com.cn