油井產(chǎn)量計(jì)量新技術(shù)發(fā)展情況綜合分析

翁 雷 楊光道

1.中國石化江漢油田分公司清河采油廠工藝研究所，山東 壽光 262714；

2.中國石油川慶鉆探工程有限公司川西鉆探公司，四川 成都 610051

0 前言

隨著油田不斷開發(fā)，傳統(tǒng)油井產(chǎn)量計(jì)量技術(shù)的弊端不斷顯現(xiàn)， 計(jì)量新技術(shù)的研究與應(yīng)用越來越受到重視。中國石化江漢油田分公司清河采油廠計(jì)量室對(duì)近年來的計(jì)量新技術(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)做綜合分析，在掌握各類計(jì)量技術(shù)適應(yīng)性、準(zhǔn)確性指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù)，總結(jié)分析油田計(jì)量亟待解決的問題和計(jì)量新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)油田需要計(jì)量調(diào)查和監(jiān)管的油井進(jìn)行管理，為油田可持續(xù)發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

1 計(jì)量新技術(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)分析

計(jì)量新技術(shù)準(zhǔn)確性分析見表1。

表1 的分析測(cè)試結(jié)果中油井產(chǎn)液量計(jì)量誤差均小于±5%，達(dá)到了較高準(zhǔn)確性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)計(jì)量精度要求±10%的標(biāo)準(zhǔn)［1］。

由于油井生產(chǎn)情況較為復(fù)雜， 不同的油井油氣水產(chǎn)量差異很大，且計(jì)量條件也很差（如油中含砂、含氣、氣體帶液等）。 如果只考慮保證計(jì)量測(cè)取參數(shù)的準(zhǔn)確可靠，最好是給每一口油井設(shè)置一套計(jì)量裝置連續(xù)進(jìn)行計(jì)量，但從經(jīng)濟(jì)上考慮這是不現(xiàn)實(shí)的。 因此，對(duì)油井油氣水計(jì)量提出過高的計(jì)量準(zhǔn)確度要求是難以達(dá)到的，也是不必要的。

表1 計(jì)量新技術(shù)準(zhǔn)確性分析

由表1 可見，在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，每口井的生產(chǎn)條件不同， 只有在適應(yīng)油井的計(jì)量條件和被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，才能保證計(jì)量的技術(shù)指標(biāo)； 正因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理的指標(biāo)要求也較寬，在±10%以內(nèi)即可。 由此可見，適應(yīng)性是準(zhǔn)確性的前提［2］。計(jì)量新技術(shù)測(cè)試項(xiàng)目分析見表2。

從表2 看，計(jì)量新技術(shù)發(fā)展除了對(duì)準(zhǔn)確性有較高要求之外，還專門對(duì)適應(yīng)性做出研究，解決了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際適應(yīng)性的問題。 計(jì)量新技術(shù)測(cè)試方法分析見表3。

表2 計(jì)量新技術(shù)測(cè)試項(xiàng)目分析

表3 計(jì)量新技術(shù)測(cè)試方法分析

從表3 可見目前計(jì)量技術(shù)的測(cè)試方法較為簡單，對(duì)液量的測(cè)試有較好溯源，但對(duì)含水、氣量的測(cè)試缺乏有效方法。 目前對(duì)氣體計(jì)量的檢測(cè)僅停留在氣表的檢定上。

2 計(jì)量新技術(shù)調(diào)研數(shù)據(jù)分析

目前，油田計(jì)量裝置主要包括玻璃管液位計(jì)、電磁流量計(jì)、磁電流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)等。 通過分類油田計(jì)量調(diào)研、注采配套系統(tǒng)計(jì)量調(diào)研活動(dòng)，剖析油田計(jì)量存在的“重運(yùn)行、輕管理，重生產(chǎn)、輕經(jīng)營，重地上、輕地下，重采油、輕注水”等管理弊端，在增強(qiáng)油田穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)量新技術(shù)的準(zhǔn)確性、測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試方法的綜合比較，發(fā)現(xiàn)目前用于油井產(chǎn)物計(jì)量的儀表、技術(shù)等還存在許多問題。

2.1 調(diào)研分類統(tǒng)計(jì)

通過近幾年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，油田計(jì)量站單井計(jì)量以立式分離器為主。 由于無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)計(jì)量，容積法計(jì)量折算日產(chǎn)量的方式對(duì)于油稠井、間歇井、伴生氣少的井等存在很大不適應(yīng)性，加上地面管理和人為因素的影響，計(jì)量誤差較大，效率較低，甚至不能正常計(jì)量，主要表現(xiàn)為：

a）計(jì)量方式導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，因其使用短時(shí)間產(chǎn)量折算日產(chǎn)，間歇井（占6.4%）折算誤差＞50%；

b） 計(jì)量外部條件引起誤差產(chǎn)生， 由于低產(chǎn)氣區(qū)塊（占40%）無法下壓液面，因此難以實(shí)施液量計(jì)量；

c）因采用人工掐表讀數(shù)，人為誤差3%～5%。

為解決立式分離器的不適應(yīng)性問題，油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了近十種計(jì)量新技術(shù)，較大程度解決了低品位油藏區(qū)塊中特殊井的計(jì)量難點(diǎn)問題［3］。

特殊物性條件下，相關(guān)油井產(chǎn)量計(jì)量新技術(shù)的首要選擇因素及代表見表4。

表4 計(jì)量新技術(shù)首要選擇因素及代表

2.2 示功圖遠(yuǎn)傳計(jì)量技術(shù)的發(fā)展

雖然油井計(jì)量手段多、技術(shù)先進(jìn)，但是面對(duì)油田計(jì)量工作的實(shí)際情況，同一種計(jì)量技術(shù)難以在各種不同工況的油井中應(yīng)用，連續(xù)計(jì)量、自動(dòng)化計(jì)量、高精度計(jì)量成為油田計(jì)量技術(shù)發(fā)展的需要，示功圖遠(yuǎn)傳計(jì)量技術(shù)在這些方面具有較大優(yōu)勢(shì)［4］。

示功圖是通過示功儀記錄抽油機(jī)一次抽油過程的電流變化，自動(dòng)生成抽油機(jī)載荷變化的圖示。 計(jì)量軟件的自診斷功能可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，大大提高數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確率和油水井管理水平。

該種計(jì)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

a） 成功運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了油井遠(yuǎn)程監(jiān)控和資源共享。

b）適用于油田絕大部分油井。

c）形成了科學(xué)的油井計(jì)量流程，有效降低了改造計(jì)量配水間的成本。

d）油井產(chǎn)出液的高含水改善了輸送條件，可減免摻水管網(wǎng)和枝狀集油管網(wǎng)的建立。

e） 自動(dòng)化程度高，操作方便，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量和人員數(shù)量，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

f）為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化油田搭建了技術(shù)平臺(tái)。

缺點(diǎn)：

a）電能計(jì)量的功能不全， 錄取電能數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低，限制其他綜合技術(shù)的特點(diǎn)發(fā)揮。

b）現(xiàn)場(chǎng)傳感器引線問題沒得到徹底解決，致使技術(shù)可靠性有所下降。

c）油井產(chǎn)量計(jì)量誤差大，主要依靠抽油機(jī)泵參數(shù)來進(jìn)行計(jì)算，沒有充分考慮到油井實(shí)際工況對(duì)計(jì)算數(shù)值的影響，如管漏、泵漏、氣量大小、油品性質(zhì)等。

d） 配套軟件功能不全，不能同時(shí)滿足報(bào)警、綜合技術(shù)分析、監(jiān)督考核、節(jié)電優(yōu)化運(yùn)行等方面的要求。

2.3 進(jìn)罐單井計(jì)量技術(shù)

表5 列出了進(jìn)罐井?dāng)?shù)比例統(tǒng)計(jì)。從表5 可見，采油廠的進(jìn)罐單井?dāng)?shù)量較多。 針對(duì)進(jìn)罐單井計(jì)量，若現(xiàn)場(chǎng)外部環(huán)境較好，可采用“稱重式油井計(jì)量器具量油技術(shù)”實(shí)時(shí)連續(xù)計(jì)量。 該技術(shù)對(duì)于稠油黏度大、油氣比低的油井均可適用。 采用稱重法可將原油內(nèi)的氣體影響計(jì)量這一因素排出，“G 法附加補(bǔ)償”算法使動(dòng)態(tài)稱重成為可能，同時(shí)完全擺脫人工切換量油模式，切實(shí)降低了邊遠(yuǎn)井站工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。 從勝利油田計(jì)量測(cè)量所的測(cè)試報(bào)告可見，稱重量油誤差為3.15%，滿足了油田計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)要求［5］。

表5 進(jìn)罐井?dāng)?shù)比例統(tǒng)計(jì)表

3 對(duì)油田計(jì)量新技術(shù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)

a）計(jì)量新技術(shù)研究目標(biāo)在于計(jì)量特殊油井的產(chǎn)量。

b）單井遠(yuǎn)程在線計(jì)量技術(shù)能成功應(yīng)用，是因?yàn)榻⒘艘怨r診斷為核心的計(jì)量技術(shù)，從根本上保證了計(jì)量數(shù)據(jù)的可靠性。

c）抽油機(jī)井示功圖法、邊遠(yuǎn)井稱重法計(jì)量的思路正確，通過不斷加深對(duì)特殊井況油井模型的修正，必將提高油田計(jì)量技術(shù)。

4 建議

a）研究建立計(jì)量測(cè)試評(píng)價(jià)模擬實(shí)驗(yàn)室，彌補(bǔ)油田在該領(lǐng)域的空白，提高計(jì)量測(cè)試技術(shù)，以更好地測(cè)試驗(yàn)證計(jì)量新技術(shù)的準(zhǔn)確性。

b）做好計(jì)量技術(shù)的儲(chǔ)備工作，掌握各類計(jì)量技術(shù)的適應(yīng)性、準(zhǔn)確性指標(biāo)，對(duì)管理層需要計(jì)量調(diào)查和監(jiān)管的油井，給予充分技術(shù)支持。 做好在研項(xiàng)目和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作，編寫《計(jì)量技術(shù)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量技術(shù)。

c）結(jié)合基層實(shí)際開展計(jì)量技術(shù)的推廣工作，計(jì)量和節(jié)能工作緊密聯(lián)系，在產(chǎn)量計(jì)量準(zhǔn)確的同時(shí)，指導(dǎo)基層節(jié)能工作的開展。

5 結(jié)論

從社會(huì)效益層面看，研究計(jì)量新技術(shù)有利于計(jì)量測(cè)試研究所的技術(shù)層次提高，為勝利石油管理局的整體計(jì)量管理水平打下基礎(chǔ)。

從經(jīng)濟(jì)效益層面看， 有利于計(jì)量所業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓展，提高經(jīng)濟(jì)效益。 同時(shí)，計(jì)量-節(jié)能綜合管理水平的提升，將節(jié)約大量的電能，有利于油田節(jié)能降耗。

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