不同油井計(jì)量方式的比較與優(yōu)缺點(diǎn)分析

王術(shù)坤 董延民 黃振洪

【摘 要】油井計(jì)量準(zhǔn)確度關(guān)系到生產(chǎn)管理和技術(shù)人員對(duì)油井生產(chǎn)情況的把握度，解決好油井井口計(jì)量問(wèn)題是提高管理水平的關(guān)鍵。目前，國(guó)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、油井三相計(jì)量裝置等，都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。介紹了目前油井計(jì)量原理，對(duì)不同油井計(jì)量方式進(jìn)行了比較與優(yōu)缺點(diǎn)分析。

【關(guān)鍵詞】油井計(jì)量;計(jì)量原理;方式;比較，優(yōu)缺點(diǎn)

原油產(chǎn)量的準(zhǔn)確計(jì)量是石油.天然氣生產(chǎn)中必不可少的重要環(huán)節(jié).油井計(jì)量的方法較多，現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)控制和自動(dòng)控制量油兩種.目前孤島油區(qū)的計(jì)量方式有五種，分別是玻璃管手動(dòng)量油分離器.稱重式油井計(jì)量器.多功能移動(dòng)計(jì)量車.桶標(biāo)以及功圖量油.最常用的是玻璃管手動(dòng)量油分離器和稱重式分離器，其余為玻璃管手動(dòng)量油分離器，這是一種傳統(tǒng)的計(jì)量方式。

1.計(jì)量原理

（1）玻璃管手動(dòng)量油分離器的工作原理

有分離器的結(jié)構(gòu)可知，在分離器的側(cè)壁裝一高壓玻璃管和分離器構(gòu)成連通器，根據(jù)連通器的原理，分離器內(nèi)液柱壓力與玻璃管內(nèi)水柱壓力相平衡，因此當(dāng)分離器內(nèi)液柱上升到一定高度時(shí)，玻璃管內(nèi)水柱也相應(yīng)的上升到一定高度，但因油水密度不同，分離器內(nèi)液柱與玻璃管呢水柱上升高度也不同。只要知道玻璃管內(nèi)水柱高度hw，就可以計(jì)算出分離器內(nèi)液柱上升的高度How，記錄玻璃管內(nèi)水柱上升高度所需時(shí)間（t），則可計(jì)算出分離器內(nèi)液柱重量，就可求出該井日產(chǎn)量（油液）。

（2）稱重式計(jì)量器原理

稱重式計(jì)量器又稱翻斗流量計(jì)，其計(jì)量裝置主要由計(jì)量分離系統(tǒng).數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和多重保護(hù)系統(tǒng)等4部分組成.在其計(jì)量腔內(nèi)，有一對(duì)可翻轉(zhuǎn)的容積斗，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大劑量值后，根據(jù)力平衡原理，容積斗自動(dòng)翻轉(zhuǎn)換位，并將翻轉(zhuǎn)次數(shù)傳遞至顯示儀表從而完成一個(gè)計(jì)量周期.當(dāng)稱重達(dá)到設(shè)定的重量后，單次計(jì)時(shí)結(jié)束，計(jì)量分離器出口的電動(dòng)排油閥開啟，開始向外部排油.當(dāng)液量排出到一定量時(shí)，排油過(guò)程結(jié)束，關(guān)閉電動(dòng)排油閥，進(jìn)入下一罐的計(jì)量，一直連續(xù)到設(shè)定的脊梁時(shí)間結(jié)束。當(dāng)計(jì)量結(jié)束后，油井產(chǎn)量就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)在顯示儀上，只需直接讀取不用計(jì)算。

（3）多功能移動(dòng)計(jì)量車的原理

計(jì)量車是模擬計(jì)量間單井集中計(jì)量的技術(shù)流程，用壓縮氣體模擬單井油壓，用稱重計(jì)量法計(jì)量出一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出液的質(zhì)量，折算成日產(chǎn)量，計(jì)量完成后將計(jì)量罐中的原油通過(guò)氣泵打入管會(huì)流程，再進(jìn)行下一次的計(jì)量。

（4）功圖量油

在線功圖計(jì)量系統(tǒng)是以示功圖為基礎(chǔ)，確定有效沖程，計(jì)算井下排液量，然后利用油管內(nèi)的混合液的密度關(guān)系計(jì)算出體積系數(shù)，折算出井口產(chǎn)液量.今年對(duì)其中15口安裝了在線功圖，通過(guò)在線功圖折算液量，使油井由每間隔幾天計(jì)量一次到每天計(jì)量24次，由多井共同計(jì)量到單井計(jì)量，如此，我們可以及時(shí)掌握油井生產(chǎn)情況，同時(shí)也大大減少了職工的工作強(qiáng)度。

2.計(jì)量方式優(yōu)缺點(diǎn)

2.1玻璃管分離器優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）玻璃管的起始位置有足夠的緩沖空間，幾乎不受油砂，結(jié)蠟和稠油的影響，可適用于各類油井單井量油。（2）操作簡(jiǎn)單計(jì)量性能穩(wěn)定。缺點(diǎn)1）玻璃管量油一般對(duì)于產(chǎn)液量50m3/d的井效果較好，低于此液量的井在量油過(guò)程中玻璃管內(nèi)液面上升時(shí)間較長(zhǎng)，一般在400s以上，在此過(guò)程中人為誤差不斷增加，即使經(jīng)過(guò)3次量油平均后，產(chǎn)量仍有較大誤差。

2.2對(duì)于間歇出油井

分離器玻璃管量油不具代表性：如量油時(shí)該井處在出油段，即使可以量出產(chǎn)量，也是這一時(shí)段的產(chǎn)量作參考，則該量油產(chǎn)量是一個(gè)虛高的值，不真實(shí);如果量油時(shí)該井處在不出油時(shí)段，就會(huì)無(wú)產(chǎn)量，但是這并不代表該井全天不出油，則該量油產(chǎn)量是一個(gè)虛低的值，也不真實(shí)。（3）對(duì)于摻水后進(jìn)入分離器進(jìn)行玻璃管量油的低產(chǎn)井，如果選擇計(jì)量摻水的流量計(jì)準(zhǔn)確度低或現(xiàn)場(chǎng)配合不好，就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)量為零的情況，不能真實(shí)代表該井的產(chǎn)能，在某些情況下，甚至可能出現(xiàn)產(chǎn)量為負(fù)的情況，這是不符合理論和實(shí)際情況的。（4）對(duì)于稠油井，隨著分離器使用時(shí)間的不斷增加，由于油稠會(huì)在分離器內(nèi)壁上沾附一層原油，是分離器的壁厚增加，就會(huì)出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn)確的情況。（5）玻璃管量油操作繁瑣，量油費(fèi)時(shí)費(fèi)力，進(jìn)油后人始終觀察玻璃管液位變化，記錄好液位的起點(diǎn)上升到指定液位所用時(shí)間和相應(yīng)高度，計(jì)算數(shù)據(jù)可靠與否與采油工的責(zé)任心和量油規(guī)范操作直接相關(guān)。

2.3稱重式計(jì)量器優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）測(cè)量范圍大.稱重式計(jì)量分離器對(duì)油井產(chǎn)液量的測(cè)量范圍為0～500t/d，幾乎能覆蓋所有油井的產(chǎn)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(qū)塊的油井計(jì)量，便于應(yīng)用和推廣。（2）計(jì)量精度高.在寬的計(jì)量范圍內(nèi)產(chǎn)液量的計(jì)量精度不大于1kg。（3）稱重式計(jì)量分離器裝置采用了儀表計(jì)量，且用于液量計(jì)量的質(zhì)量流量計(jì)可定期標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了油井的連續(xù)測(cè)量，提高了單井計(jì)量的精度和油井產(chǎn)量的準(zhǔn)確度。（4）對(duì)于間歇性出油的井，可通過(guò)全體量油進(jìn)行觀察，確定間歇出油時(shí)間，制定間歇生產(chǎn)方案，即在出油時(shí)段起抽，不出油時(shí)段停抽。（5）自動(dòng)化程度高，對(duì)油氣水三相不分離進(jìn)行連續(xù)在線的自動(dòng)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守：采用智能化數(shù)據(jù)處理，無(wú)需人工計(jì)算，計(jì)量準(zhǔn)確。

缺點(diǎn)：（1）稱重式計(jì)量分離器無(wú)法進(jìn)行測(cè)汽.（2）如果稱重式計(jì)量器的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)換位處漏氣，就會(huì)造成量油不準(zhǔn)，對(duì)計(jì)量站存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4計(jì)量車優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）稱重裝置采用電子秤，計(jì)量準(zhǔn)確可靠.（2）采用全自動(dòng)控制，操作方便，能最大限度減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率.（3）計(jì)量車可直接在井口計(jì)量生產(chǎn)，適用于本地區(qū)的稠油低產(chǎn)井和邊遠(yuǎn)油井。

缺點(diǎn)：指適用于單井的計(jì)量，無(wú)法進(jìn)行連續(xù)計(jì)量，無(wú)法進(jìn)行測(cè)汽.建議：在計(jì)量間閥組上增加量油接頭，這樣可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)量間所有油井都能使用計(jì)量車計(jì)量，改變了脊梁車使用范圍窄，拆裝管線強(qiáng)調(diào)大的問(wèn)題。

2.5功圖計(jì)量?jī)?yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：省時(shí)省力，通過(guò)儀器設(shè)備的安裝后可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線查詢液量，也能更及時(shí)更直觀的反應(yīng)單井液量的變化情況。缺點(diǎn)：由于該計(jì)量方式通過(guò)地面示功圖的有效沖程計(jì)算液量，一是稠油精功圖因摩擦載荷的影響，使整個(gè)示功圖更為肥大，有效沖程通過(guò)電腦確定存在一定的錯(cuò)誤;二是無(wú)法發(fā)現(xiàn)管漏的井，管漏的井功圖基本正常且如果漏點(diǎn)在油管上部，載荷變化也較小。

3.計(jì)量方式比較

對(duì)各種計(jì)量方式的性能驚醒對(duì)比分析可知，不同的計(jì)量方式有其特有的特點(diǎn)，但稱重式劑量器的自動(dòng)化程度相對(duì)較高，消耗的人力物力較低，很大程度上解放了勞動(dòng)力，且在較寬的量程內(nèi)有較高的計(jì)量精度，提高了現(xiàn)場(chǎng)劑量參數(shù)的準(zhǔn)確性，可靠性和設(shè)備運(yùn)行的安全性，具體操作簡(jiǎn)單，維修方便等特點(diǎn).稱重式計(jì)量器消除了壓力溫度密度黏度含沙含蠟和含氣等油井計(jì)量的不利因素影響，實(shí)現(xiàn)了間斷連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，取代傳統(tǒng)方式計(jì)量指日可待。

4.結(jié)語(yǔ)

目前，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(wèn)題，而目前國(guó)內(nèi)新興的無(wú)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(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了油井多相連續(xù)24h測(cè)量。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)確的開發(fā)數(shù)據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]萬(wàn)仁溥;采油工程手冊(cè);石油工業(yè)出版社;2003.3 .

作者簡(jiǎn)介：王術(shù)坤（1968—），男，技師，從事計(jì)量檢測(cè)工作。