淺談改良翻斗式計量裝置在實際生產中的應用

李鳴　龐帥　姜媛媛　石成江

摘 要：做好油井的產量計量工作具有重要的意義。改良翻斗式計量裝置由此應運而生，它是基于稱重原理來實現油井產量的計量，可以及時、準確的計量油井產量，并根據產量變化及時掌握和分析油井生產情況。

關鍵詞：改良翻斗式計量裝置；計量原理；主要參數指標；優(yōu)點

中圖分類號：TE35 文獻標識碼：A

0.引言

目前，常規(guī)油井產量計量的方法受外界因素影響大，且不能夠減小稠油黏結帶來的誤差，對此本文提出了一種新的計量裝置，這種新的計量裝置可對多路來油進行自動選井計量，并且能消除稠油黏結帶來的影響。

1.傳統(tǒng)及改良翻斗式計量裝置分析

1.1 傳統(tǒng)翻斗式計量裝置

傳統(tǒng)翻斗量油裝置主要由兩個計量料斗，計數器等組成。井口來液先進入其中一個翻斗，當斗內原油量達到設定重量時翻轉傾油，同時另一個斗開始進油。翻斗每翻轉一次計數器記一次數，如此反復循環(huán)來累積油量，實現單井產量計量。這種量油裝置優(yōu)點是裝置小、原理簡單、操作方便，具有一定計量精度。缺點是翻斗計量分離器對于氣油比過高的含氣大的油井，大氣流的涌入，會將液體飛濺到罐壁，影響計量精度；一側翻斗充滿被測物質后翻轉傾瀉，產生碰撞沖擊，震動過大；翻斗翻轉時斗內物料傾倒不干凈，有殘留，影響計量精度。

1.2改良翻斗式計量裝置

改良翻斗式計量裝置在傳統(tǒng)翻斗式計量裝置的基礎上，著重改良計量裝置計量原理，使用了一種新型的計量思想，如圖1所示，即利用稱重力傳感器對原油的重量進行計量。這種稱重方式可以消除由于原油黏度高，料斗翻轉時倒不干凈等因素對計量準確性的影響。

改良翻斗式稱重計量通過兩個計量料斗輪流翻轉稱重的方式實時在線計量油井原油的產量，消除了油氣分離效果差、稠油沾粘帶來的計量誤差。

左右料斗是盛油部件，兩個稱重傳感器安裝在回轉固定板上，與料斗側板螺栓連接。連接處配有密封蓋，它的作用是防止料斗內油的泄漏。單個料斗通過單料斗底部的支撐座安裝在單料斗支撐軸上，單個料斗組件與雙料斗回轉軸通過雙料斗回轉支撐座（圖中三角形零件）連成一個整體，支撐雙料斗的軸承座與整個料斗的安裝底座進行螺栓連接，構成整個料斗組件單元。在計量罐體內壁上焊接一根水平支撐梁，整個料斗的安裝底座再與該支撐梁連接在一起，這樣整個料斗組件單元就安裝在計量罐內部。

其計量原理是在兩個計量料斗上各安裝一個稱重力傳感器，計量的目標油井原油（含油氣），由計量罐頂部進入計量罐，經過罐內的分離器進行油氣分離后，油氣從罐的上部出口流出，原油進入左料斗（假設），隨著左料斗承重的增加，當增加到一定量時，平衡被破壞，左右料斗圍繞軸心翻轉，右料斗開始對原油進行計量，左料斗開始瀉油，同時右料斗開始承載原油。與此同時，根據稱重傳感器的測量值反求料斗重量，由料斗的滿斗重量與空斗的重量的差值，得到料斗計量一次的原油重量。因此，要在料斗翻轉瞬間同時讀取兩只稱重傳感器測量值，分別得到一個料斗的滿斗重量，一個料斗的空斗重量。這樣左右料斗不斷輪流工作，對原油計量。

本計量裝置實現了油井油、氣、水三相計量，具有成本低、自動化程度高、計量精度高等特點，解決了以往計量技術存在的問題和不足，而且該技術利用了數據分析的方法，優(yōu)化了計量時間及計量周期，提高了計量效率。

根據上述原理，設計實際計量料斗裝置如圖2所示。

2.改良翻斗式計量裝置主要參數指標及優(yōu)點

2.1改良計量裝置主要參數指標

在確定了計量系統(tǒng)的結構和功能后，經過分析、調研，可以確定改良翻斗式計量系統(tǒng)主要性能參數如下：

（1）罐內介質溫度：50℃～120℃；

（2）工作環(huán)境溫度：-20℃～35℃；

（3）工作壓力：1.6MPa；

（4）介質：原油、水及驅油劑等混合物；

（5）測量精度：±3.5%；

（6）測量通道數量：10通道；

（7）量程：0～960噸/天；

（8）單井最大循環(huán)測量次數：24次/天。

本次設計時，初步確定一口井的計量時間為6分鐘，10口井循環(huán)計量一次需要1小時，每天（24小時）可以循環(huán)24次。

2.2 改良翻斗式計量裝置優(yōu)點

一是采用了力矩平衡原理，實現了油井真正意義上的稱重計量；二是在傳統(tǒng)翻斗式稱重計量的基礎上，引入了稱重傳感器，利用了數據分析的方法，提高了計量效率；自動化程度高，節(jié)省人力，提高了精度，解決了以往同類計量裝置存在的問題和不足。三是進行動態(tài)標定和靜態(tài)標定，可以在計量過程中進行動態(tài)補償，從而減小計量時產生的誤差，提高了計量的精度和準確性。

結語

隨著油井開采技術的不斷進步，產量的不斷提高，急需一種精確便捷的計量裝置和配套技術，改良翻斗式計量裝置能夠很好地適應這一要求。本裝置在機械上以翻斗式計量裝置為主，配以配套的傳感器和傳輸系統(tǒng)，獲取實時數據，進行綜合處理，大大提高了計量效率和精度。

參考文獻

[1]郭長會.油井計量技術現狀及其發(fā)展趨勢[J].石油規(guī)劃設計，2001，12（3）：41-42.

[2]王術明.油井在線實時量油系統(tǒng)的研制與應用[J].石油工程技術，2010（3）：55-57.

[3]田柏生，趙麗宏，李新疆，等.稱重式計量裝置在塔里木油田的應用[J].石油規(guī)劃設計，2007，18（2）：35-38.

[4]趙志宏.翻斗式稱重計量裝置[J].特種油氣藏，2003，10（6）：83-85.

[5]石成江.翻斗式原油計量裝置[P].中國專利：201020602493，2011-06-15.

[6]蔣耘晨，劉中鼎，仲順安，等.傳感器在原油智能計量系統(tǒng)中的應用[J].傳感器技術，2002，21（2）：41-43.