油田流量計(jì)量?jī)x表現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定技術(shù)

黃聯(lián)江

新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市檢驗(yàn)檢測(cè)中心 新疆烏魯木齊 830063

計(jì)量管理工作誕生于傳統(tǒng)的半手工模式，其主要是通過紙質(zhì)文檔然后傳遞和保留相關(guān)資料，其不便于數(shù)據(jù)的保存、探索以及分析。時(shí)代的不斷發(fā)展和改革，以往傳統(tǒng)的計(jì)量校準(zhǔn)工作已經(jīng)無法適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，為此應(yīng)當(dāng)要引進(jìn)新的管理模式。

1 儀表現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

近年來，當(dāng)前油田行業(yè)的快速發(fā)展，油田工程的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)迅速發(fā)展，已成為油田生產(chǎn)領(lǐng)域的不可或缺的技術(shù)。在油田生產(chǎn)中，越來越多地關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)技術(shù)。從技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果來看，現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常突出。校準(zhǔn)介質(zhì)是該領(lǐng)域的直接目標(biāo)，可以有效地避免在傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)中使用的介質(zhì)和目標(biāo)之間的沖突。由于這種特殊介質(zhì)，測(cè)量誤差不是由技術(shù)的應(yīng)用引起的;該技術(shù)避免了各種不利因素的影響，并在檢查和裝載儀器時(shí)使測(cè)量工作高效且標(biāo)準(zhǔn)化;基本工作量大大減少。在實(shí)際使用過程中，簡(jiǎn)化了儀器的拆卸過程；它完全滿足了儀器在實(shí)際應(yīng)用中的各種連續(xù)性要求，有效避免了離線循環(huán)；操作方便，工藝相對(duì)較小，成本控制[1]。

2 油田計(jì)量管理的重要性

當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，石油企業(yè)也迎來了快速發(fā)展的高峰期。目前，大多數(shù)石油公司正在逐步落實(shí)公司的現(xiàn)代化管理，石油和煤氣表是一個(gè)重要的管理工作。它對(duì)油田企業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的影響越來越突出。對(duì)于儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)而言，石油和天然氣測(cè)量的質(zhì)量將嚴(yán)重影響雙邊貿(mào)易的實(shí)際效益。石油和天然氣測(cè)量逐漸成為油田管理的重要決策之一。為可以提高中國石油和天然氣測(cè)量的準(zhǔn)確性，標(biāo)準(zhǔn)化本領(lǐng)域的具體工作含量，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行深入研究，積極實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化管理，并建立一個(gè)完善的管理系統(tǒng)，才能以這種方式，只能通過這種方式有效地確保油和氣體測(cè)量的準(zhǔn)確性[2]。

3 油田計(jì)量技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

計(jì)量分離器裝置基于接頭平衡原理，從油井出液進(jìn)入分離器后，氣體從出氣口排出，液體儲(chǔ)存在井底，當(dāng)前隔膜中液體體積的增加，玻璃管中的水位上升，通過測(cè)量玻璃管中的水位上升來計(jì)算油井的產(chǎn)液量，利用自然站的基本計(jì)量設(shè)備，當(dāng)前原油粘度的增大和含水率的降低，分離器壁面被掛在分離器壁面上，原油會(huì)越來越嚴(yán)重，造成罐的橫截面積和油的高度增加，從而造成單井產(chǎn)量測(cè)量的一些正誤差。在計(jì)算油計(jì)量分離器時(shí)，在計(jì)算油計(jì)量常數(shù)K時(shí)，底水密度通常為1.0g/cm3。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于鹽度的影響，底水的密度發(fā)生了變化，使得底水的密度不是1.0g/cm3。因此，人工讀數(shù)的偏差對(duì)測(cè)量誤差也有一定的影響。翻斗油計(jì)量采用杠桿平衡原理：由兩個(gè)對(duì)稱放置的料斗組成，料斗與固定軸座相連，裝載單元安裝在料斗下方。當(dāng)桶充滿油時(shí)，原始重心將移動(dòng)。當(dāng)重量超過時(shí)鏟斗將翻轉(zhuǎn)以排出油。同時(shí)，其他鏟斗處于裝載位置。負(fù)載電池在周轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)重量，并在一段時(shí)間內(nèi)將累積的重量轉(zhuǎn)換為井的日常生產(chǎn)。折疊鏟斗計(jì)量裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍和穩(wěn)定的性能。通過微型計(jì)算機(jī)設(shè)置后，可以長(zhǎng)時(shí)間無人看管，方便查詢。但其測(cè)量精度也受砂，液體，氣體等因素的影響，這使得鏟斗軸承腐蝕滯留，不靈活的旋轉(zhuǎn)或鏟斗不旋轉(zhuǎn)，泄漏增加。如果沒有及時(shí)修復(fù)，則將減少表格中記錄的桶的數(shù)量。低原油生產(chǎn)，間歇性液體生產(chǎn)和生產(chǎn)波動(dòng)將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果中的大誤差。在高產(chǎn)液體井的測(cè)量中，液體量對(duì)桶上的影響將導(dǎo)致桶提前旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致虛擬數(shù)量的桶。徑向方法是一種低能量方法，其按照光和物質(zhì)之間的相互作用的原理設(shè)計(jì)。采用非接觸結(jié)構(gòu)。射線通過被測(cè)管道到達(dá)接收器。由于碳和氧的吸收不同，碳在水中濃縮油和氧氣。因此，只要測(cè)量混合物中的碳和氧的含量，就可以計(jì)算水含量。當(dāng)前使用時(shí)間的延長(zhǎng)，含水率分析儀中輻射源的能量減弱，造成測(cè)量誤差，通過增加輻射源的強(qiáng)度，可以提高檢測(cè)效率或合理的標(biāo)定周期，減小誤差，產(chǎn)生的水的鹽度和油的組成，對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有一定的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)流體中含水量為1%時(shí)，油水兩相流測(cè)量模型的油水比誤差約為6%，油水乳狀液相變對(duì)測(cè)量的影響是被測(cè)介質(zhì)含量復(fù)雜，油水乳狀液發(fā)生相變，含水率低時(shí)測(cè)量精度高；含水量高時(shí)，測(cè)量精度低，測(cè)量誤差大。原油含水率的標(biāo)定通常依靠人工取樣和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，容易受到原油物理性質(zhì)、取樣方法和人為因素的影響。標(biāo)定值不能涵蓋管道內(nèi)各種流體流動(dòng)情況，不能代表真實(shí)原油，這也是不能有效保證測(cè)量精度的重要因素。油田測(cè)量的角度分析主要步長(zhǎng)，并將氣體和液體置于油井中進(jìn)行分離；測(cè)量井中的液體量；對(duì)油井流體的輸出進(jìn)行采樣，測(cè)量油中的水含量；接下來是每日石油生產(chǎn)；最后，測(cè)量氣體，并將油和氣體混合并運(yùn)輸。每口井的重點(diǎn)是如何快速解決產(chǎn)油量的計(jì)量問題，因?yàn)槲覀兌己芮宄尉陀泻艽蟮牟环€(wěn)定，那么我們就必須了解這種不穩(wěn)定的原因，主要是硫化氫氣體和水的強(qiáng)腐蝕性，砂體積大，蠟含量高，鹽分嚴(yán)重，其中很難適應(yīng)單井計(jì)量，所以原因，主要原因是天然氣，原水具有強(qiáng)腐蝕性，含砂量大，蠟含量高，鹽分嚴(yán)重，所以很難適應(yīng)這種傳統(tǒng)的單井計(jì)量方法，所以對(duì)于這三種情況，常用的計(jì)量方法和計(jì)量工具，科研人員做了大量的研究，有的井實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化模式，自動(dòng)化計(jì)量[3]。

4 問題

由于自動(dòng)測(cè)量誤差過大，無法保證其準(zhǔn)確性，因此手動(dòng)測(cè)量方法在取樣過程中存在隨機(jī)性，可能無法準(zhǔn)確獲得樣品中的含油量和含水率，如測(cè)量?jī)x器故障和測(cè)量?jī)x器故障等問題，由于測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確，為可以更好地改進(jìn)和發(fā)展油田計(jì)量技術(shù)，應(yīng)提高計(jì)量工作的效率和準(zhǔn)確性，才可以更好地加強(qiáng)到了油井計(jì)量工作的維護(hù)和進(jìn)度。外部問題是加強(qiáng)員工的工作態(tài)度和能力，研究測(cè)量技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)，增加技術(shù)培訓(xùn)。以上是油田測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀和存在。在找到問題后，我們應(yīng)該提出特定的解決方案，更好地開發(fā)油田測(cè)量技術(shù)，積極地將其應(yīng)用于特定的油田測(cè)量?jī)x器，并繼續(xù)努力開發(fā)中國油田測(cè)量技術(shù)。

5 油田計(jì)量技術(shù)的具體發(fā)展要點(diǎn)

首先，有必要改善測(cè)量技術(shù)，促進(jìn)質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用，逐步取代傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器與質(zhì)量流量計(jì)，以便更好地發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)量場(chǎng)中，提高測(cè)量效率油田測(cè)量技術(shù)，發(fā)展高精度;為可以及時(shí)了解油的生產(chǎn)，有必要增加油井的測(cè)量時(shí)間，才可以有效的提高到了油井的測(cè)量速度，并更好地獲得了石油和氣體中相關(guān)的信息；另一方面，要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)老油井的生產(chǎn)狀況，加強(qiáng)技術(shù)與人類智慧的有機(jī)結(jié)合。最后，在信息時(shí)代，當(dāng)前科技和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，油田計(jì)量技術(shù)的發(fā)展應(yīng)不斷走向科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化的有機(jī)結(jié)合，且可以有效的提高到了生產(chǎn)效率，降低到了其的生產(chǎn)成本。

6 先進(jìn)的計(jì)量技術(shù)

該方法是近年來開發(fā)的流量計(jì)，在測(cè)量精度和測(cè)量中具有很大的優(yōu)勢(shì)。主要是，在使用這種方法在油田和地雷執(zhí)行大量的測(cè)量活動(dòng)時(shí)，它不僅可以用作流量計(jì)，但也可以作為流量計(jì)和密度計(jì)，它可以測(cè)量井和其他孔，如水切割原油和加速油的油。使用科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的準(zhǔn)確性非常高，原油質(zhì)量流動(dòng)非常高的。

7 優(yōu)化策略

7.1 對(duì)注入站計(jì)量工作的優(yōu)化

注油站計(jì)量?jī)?yōu)化是提高成品油管道計(jì)量的常用方法，注入站是整個(gè)產(chǎn)品油管運(yùn)輸中的重要起點(diǎn)，是輸送過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，注油站是提高成品油管道計(jì)量水平的重要環(huán)節(jié)，不少石油公司優(yōu)化了加油站計(jì)量管理，制定嚴(yán)格的翻譯工作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保換油工作順利開展，具體包括成品油輸送標(biāo)準(zhǔn)化、位置標(biāo)準(zhǔn)化、成品油輸送點(diǎn)使用等，規(guī)范流程，可能發(fā)生的經(jīng)濟(jì)爭(zhēng)端的原則和責(zé)任，為可以確保管道運(yùn)輸過程中的損失問題可以合理地處理和科學(xué)解決，同時(shí)，它也可以合理地解決。按照自己的發(fā)展和產(chǎn)品石油管道的實(shí)際發(fā)展，石油企業(yè)制定了一系列條約制定和規(guī)則。測(cè)量管理對(duì)產(chǎn)品油運(yùn)輸非常重要，而加油站測(cè)量工作的優(yōu)化需要專業(yè)人才，有必要加強(qiáng)測(cè)量人員的培訓(xùn)，提高專業(yè)質(zhì)量和專業(yè)水平。明確通知工作人員進(jìn)行產(chǎn)品管道運(yùn)輸整個(gè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)記錄，并比較管道運(yùn)輸過程中的石油體積的變化，從而在此過程中進(jìn)行產(chǎn)品油的管道運(yùn)輸。

7.2 計(jì)量器具校準(zhǔn)

為可以保證計(jì)量器具的準(zhǔn)確度，油田企業(yè)必須對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行有效的校準(zhǔn)，以滿足生產(chǎn)經(jīng)營的需要。計(jì)量器具的檢定主要是按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行的一組操作。首先，按照計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)確定標(biāo)準(zhǔn)中的值與示值的關(guān)系；其次，按照這些信息，我們需要確定測(cè)量結(jié)果和指示值之間的關(guān)系。在這組操作中，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的示值具有一定的測(cè)量不確定度，當(dāng)油田企業(yè)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，其關(guān)鍵作品是有效且合理地評(píng)估測(cè)量不確定性，這項(xiàng)工作往往是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。在定義測(cè)量不確定性的過程中，除相關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)注意，當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將有多個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)測(cè)量結(jié)果中的測(cè)量不確定性有差異時(shí)，應(yīng)在每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)處給出相應(yīng)的測(cè)量不確定性。

7.3 合理應(yīng)用PLC技術(shù)

自動(dòng)計(jì)量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是基于自動(dòng)計(jì)量罐和PLC自動(dòng)計(jì)量技術(shù)。在油田生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)了基于PLC生產(chǎn)的自動(dòng)計(jì)量技術(shù)。PLC自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)主要包括8個(gè)模擬量輸出點(diǎn)和12個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，用于四個(gè)模塊的報(bào)警檢測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在PLC自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行有效的檢測(cè)和數(shù)據(jù)切換。油井選擇信號(hào)通過多個(gè)通道反饋給PLC系統(tǒng)閥門[4]。此時(shí)，計(jì)算機(jī)將相應(yīng)的液位數(shù)據(jù)輸入液位開關(guān)，也可以實(shí)時(shí)更新。當(dāng)測(cè)量和設(shè)定量相同時(shí)，計(jì)算液體量。為可以確保生產(chǎn)的安全性，它還可以報(bào)警，在生產(chǎn)故障的情況下。例如，當(dāng)液位大于報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換到報(bào)警模式并進(jìn)行緊急處理。此外，在緊急電源故障的情況下，警報(bào)設(shè)備可以懲罰，以確保生產(chǎn)安全。在實(shí)際操作中，PLC系統(tǒng)可以在線和實(shí)時(shí)監(jiān)控由溫度，壓力和液位傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)交換信號(hào)，以準(zhǔn)確測(cè)量?jī)x器中的液體量，當(dāng)采用PLC控制熱源和熱泵時(shí)，主要采用工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，并按照采集算法自動(dòng)計(jì)算，從而獲得累積油井的高精度，及時(shí)收集流量值，及時(shí)將最新的生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)采集到現(xiàn)場(chǎng)。

7.4 定期檢查油氣計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)化體系

為可以提高油田企業(yè)的聲譽(yù)，提高企業(yè)管理模式，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化管理，才可以提高石油企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有必要確?？蛻粜枨鬂M意。面對(duì)當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量體系認(rèn)證往往在企業(yè)的工作中發(fā)揮著重要作用。它可以客觀地顯示對(duì)客戶的油氣測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化的管理水平。它還可以選擇對(duì)企業(yè)的石油和天然氣測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化制度進(jìn)行ISO10012標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，這也可以反映企業(yè)的客觀程度相關(guān)方面，因此，要不斷完善石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系，必須抓好定期檢查和審核，嚴(yán)格執(zhí)行上述兩種方法，而完善石油企業(yè)油氣計(jì)量與識(shí)別體系可以有效提高石油企業(yè)科學(xué)化、規(guī)范化的管理水平，提高石油企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

8 結(jié)語

由上可知，油田企業(yè)的計(jì)量管理工作會(huì)影響到計(jì)量的準(zhǔn)確度，為此有關(guān)人員可以通過分類管理等方式，對(duì)油田企業(yè)中所需用到的各種計(jì)量器具進(jìn)行分類，且應(yīng)當(dāng)要做好計(jì)量器具的檢定和校準(zhǔn)工作，才能夠確保到計(jì)量器具的準(zhǔn)確率。