分隊計量在采油廠自動化系統中的典型應用

盧書田　張曉斌

摘 要：當前采油廠自動化系統應用中，分隊計量的實施可以使油藏區對采油隊產量實時掌握動態，為實現油藏區精細化管理提供可靠依據。分隊計量技術是油藏區油藏精細化管理的重要基礎工作，也是采油廠地質科研部門獲得可靠數據的關鍵。

關鍵詞：自動化；分離計量；分離器；質量流量計

1 分隊計量必要性

1.1 及時掌握油田開發生產形勢

由于采油廠產量波動幅度大，不確定因素多，無法及時發現生產中存在的問題，從而影響區塊動態分析和對開發形勢的判斷，使區塊綜合治理沒有可靠的數據依據，最終采取增產措施時存在一定的盲目性。采用分隊計量后，根據液量、油量的變化趨勢，對油田開發過程中含水、液量、油量的變化進行定性的分析，掌握油田開發生產形勢。

1.2 準確判斷各采油隊的生產動態變化趨勢

目前各采油隊液量混輸，如遇全廠產量波動， 各隊開展計量調查、動態分析、開發指標分析時，最關鍵的產量指標不明確，影響了分析結果的可靠性。不能快速準確的判斷原因，給正常生產管理帶來很大困難。采用分隊計量后通過瞬時流量和累計流量變化，可及時掌握各采油隊（區塊）的生產動態變化趨勢。

1.3 為油田的管理考核提供科學依據，充分發揮基層的積極性

采用分隊計量準確的考核采油隊產量完成情況，建立和完善針對產量完成情況的激勵機制，為油田的管理考核提供科學依據。同時便于針對采油隊產量完成情況兌現獎罰制度，提高員工上產積極性。

2 計量現狀簡介

由于油井產出液主要由油、氣、水三部分組成，目前尚沒有簡便可行的方法實現油、氣、水混合液精確計量，現在采用的方法有：

2.1 計量間兩項分離計量

對單井產出液用分離器進行氣、液兩相分離，然后氣液分別計量，用一段時間的產液量換算為全天產液量，加人工化驗含水值計算單井產液、產油量。

2.2 旋流分離多項計量裝置

旋流分離多項計量裝置主要是采用氣液旋流分離技術把氣液分離，分別計量，具有安裝簡單、占地面積小等特點，可安裝于計量間實現單井計量或安裝于接轉站用于分隊計量。配備旋轉式計量分配閥組可實現全自動計量。

3 分隊計量

基于氣液分離或油、氣、水分離后的計量，氣路采用氣體流量計，水路一般采用電磁流量計，油路：（1）可采用容積流量計加在線含水分析儀組合；（2）質量流量計；本例中采用質量流量計。

測量原理：質量流量計可直接測量出流動液體的質量、密度、溫度，由此可計算出累加質量、體積流量、體積累加量等相關參數，結合油、水密度可計算出油、水質量、體積。

質量流量計可直接測量流體的質量流量、密度、溫度等相關參數，廣泛應用于石油化工、污水處理、石油貿易交接等場合。在含水原油測量中，根據實測原油密度與已知的污水、純油密度可計算出原油含水、純油量、污水量等相關參數，因而近年來在原油計量中得到了廣泛的應用。

計算條件：由于油水是兩種互不相容的液體，假設混合后體積為混合前體積之和，即Vh=Vs+Vy ………… （1）

Vh為混合液體積，Vy 為含油體積，Vs為含水的體積，混合液質量等于油質量加水質量，即：ρhVh=ρsVs+ρyVy…………（2）

ρh為混合液密度，即質量流量計測量密度，ρs為水密度，ρy為純油密度，

由（1）（2）推導出： Vs/Vh=（ρh-ρy ） /（ρs-ρy ）

由此可計算出混合液體積含水（ρh-ρy ） /（ρs-ρy ）

質量含水MS/Mh=（ρh-ρy）ρs/（ρs-ρy） ρh…………（3）

含油：My/Mh=1-（ρh-ρy）ρs/（ρs-ρy） ρh…………（4）

MS水質量，My油質量，Mh混合質量，由以上各式可方便的計算出污水量、油量。

各站工控機采集的數據根據需要傳送到中心服務器數據庫，中心服務器做網面發布應用，數據的集中應用在中心服務器實現。工控機應用軟件采用組態軟件便于修改維護、采集、計算數據存入本地數據庫。核心問題：質量流量計是該系統的核心計量儀表，在滿足其使用條件的前提下，具有精度高，穩定性好，直接測量質量、密度等優點。為保證質量流量計工況合理，必須控制好分離器的工作壓力、油、水腔液位，保證油路不含游離氣，如此能獲得真實滿意的測量結果，為應用系統提供真實可靠的數據。

4 應用效果

分隊計量的實施，使油藏區對采油隊產量可實時掌握動態，這就對采油隊取全取準資料、及時掌握單井變化、精細化管理提出了更高的要求。各隊根據進站液量、油量的變化進行對比分析，監控單井的生產動態、單井和計量站管線的運行狀態，出現異常情況，判斷方向、區域，及時發現問題，采取措施，大大地提高時率，減少產量損失。 為應對復雜的油區環境提供了有效的監控手段。通過監控分析分隊計量數據、比對站與站之間液量差，可以迅速判斷系統內是否發生泄漏，及時查找泄漏點，避免產量損失。

為生產經營考核提供了準確依據，改變了以往只能考核到礦，無法精確考核到隊的現象，促進了基層生產積極性的發揮。分隊計量系統使各隊產液量、產油量數據準確，便于落實責任，嚴格考核，變壓力為動力，生產積極性得到發揮，各隊都千方百計加強管理、提高時率、堵塞漏洞、減少流失，輸差大幅下降。

促進了集輸系統精細化管理。分隊計量系統要求平穩輸油，要求集輸站監控分析數據變化，及時提供預警信息，實行聯動監控，改變了以往集輸泵站的生產操作模式。各站對分離器、罐液位、泵排量的控制操作更加細化、精確。實現了由粗放管理、操作到精細管理、細致操作的轉變。

參考文獻

[1]毛寶瑚，等.油氣田自動化[M].石油大學出版社，2011.

作者簡介：盧書田（1978-），男，本科學歷，工程師，主要從事石油信息管理工作。