海上平臺(tái)油井計(jì)量方式與對(duì)策分析

李永賢 趙偉 唐雷 王彬

摘 要：隨著埕島油田及新北油田產(chǎn)能建設(shè)的不斷完善和拓展，油井計(jì)量技術(shù)作為油田生產(chǎn)技術(shù)的重要組成部分，所扮演的角色日趨顯著，如何準(zhǔn)確掌握油井的產(chǎn)量對(duì)生產(chǎn)管理的意義重大。本文以海三生產(chǎn)管理區(qū)五類平臺(tái)的油井計(jì)量方式、存在問題及對(duì)策進(jìn)行分析，探討油井計(jì)量未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：油井計(jì)量；平臺(tái)；對(duì)策；方式

油井計(jì)量主要是指對(duì)油井進(jìn)行量油測氣，是油井日常管理的主要工作，通過油氣計(jì)量，可以對(duì)油井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析。只有掌握準(zhǔn)確的資料依據(jù)，才能做出符合實(shí)際的分析，提出合理的油井工作制度，這對(duì)保證海上油井的長期高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起著十分重要的作用，對(duì)于油井管理水平的提高也具有十分重要的意義。

1計(jì)量方式概況

海三生產(chǎn)管理區(qū)管理著埕島油田和新北油田單井平臺(tái)、衛(wèi)星平臺(tái)、采修一體化平臺(tái)、開發(fā)平臺(tái)、中心平臺(tái)等五類平臺(tái)，其中單井平臺(tái)以油輪標(biāo)艙和氣體流量計(jì)作為主要的計(jì)量方式，另外四類平臺(tái)是以分離器玻璃管+質(zhì)量流量計(jì)+氣體流量計(jì)為主。目前，計(jì)量分離器在整個(gè)埕島油田的使用十分廣泛，約占油井總數(shù)的90%，質(zhì)量流量計(jì)和旋進(jìn)漩渦智能型氣體流量計(jì)也作為主要的計(jì)量設(shè)備大量的應(yīng)用于海上平臺(tái)。這些計(jì)量設(shè)備對(duì)于平時(shí)的量油測氣工作還是基本滿足的，但也多少存在一些問題值得探討與改進(jìn)。

2計(jì)量原理

2.1計(jì)量分離器的結(jié)構(gòu)及原理

圖1 計(jì)量分離器結(jié)構(gòu)示意圖

目前，埕島海上油田井組平臺(tái)廣泛應(yīng)用的分離器是1000立式分離器（帶玻璃管計(jì)量系統(tǒng)），同時(shí)連接有應(yīng)用于自動(dòng)化量油的浮子連桿機(jī)構(gòu)。計(jì)量分離器是油氣分離的主要場所，油井來的油氣混合液進(jìn)入分離器擋帽上部，噴灑在分離傘上，靠油氣重量的不同進(jìn)行分離，分離出來的氣體經(jīng)過兩層分離傘除去夾帶的油滴，從頂部出氣管經(jīng)孔板測氣后流走，原油經(jīng)計(jì)量后由出油閘門排出，并與分離出來的氣體重新混合進(jìn)入集油干線。量油測氣的操作就是通過開關(guān)出油閥和氣平衡閥門來調(diào)節(jié)玻璃管內(nèi)液位高度，從而根據(jù)一定液位高度上升或下降的時(shí)間確定量油水平和測氣水平。

2.2質(zhì)量流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理

作為主要計(jì)量的設(shè)備，埕島油田選用的質(zhì)量流量計(jì)基本為英國高準(zhǔn)和德國科隆3 00G t兩種型號(hào)的質(zhì)量流量計(jì)。根據(jù)牛頓第二定律，被測的流體流過傳感管時(shí)，由電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的流量傳感管以它固有的頻率振動(dòng)，流體被強(qiáng)制接受管子的垂直動(dòng)量。在管子向上運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)半周期內(nèi)，流入儀表的流體向下壓，抵抗管子向上的力。反之，流出儀表的流體存在向上的力抵抗管子對(duì)其垂直動(dòng)量的減少而把管子向上推。兩個(gè)反作用力合成引起流量傳感管扭曲。傳感管扭曲的多少與流體的質(zhì)量直接成正比。位于流量管兩側(cè)的電磁感應(yīng)器測量在這兩點(diǎn)上管子的振動(dòng)速度。由于管子的扭曲引起這兩個(gè)速度信號(hào)之間的時(shí)間差。感應(yīng)器把此信號(hào)傳送到儀表的變送器去，變送器把信號(hào)處理并轉(zhuǎn)換成直接與質(zhì)量流量成正比的輸出信號(hào)。

2.3旋進(jìn)漩渦智能型氣體流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理

旋進(jìn)漩渦流量計(jì)屬于速度式測量儀表。它通過測量與流量成正比的頻率信號(hào)，來測量流體的體積流量。進(jìn)入流量計(jì)的流體，通過漩渦發(fā)生器產(chǎn)生漩渦流，漩渦流在文丘利管中旋進(jìn)，到達(dá)收縮管突然節(jié)流使漩渦流加速。在漩渦流產(chǎn)生區(qū)域放置壓電傳感器以檢測漩渦流的頻率，此頻率信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后轉(zhuǎn)化成正比的脈沖信號(hào)，送往流量積算儀進(jìn)行運(yùn)算處理。在積算儀中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，并自動(dòng)進(jìn)行壓縮因子修正。

圖3 旋進(jìn)漩渦流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖

注：1、殼體 2、旋渦發(fā)生體 3、流量傳感器 4、壓力傳感器 5、流量積算儀 6、溫度傳感器 7、導(dǎo)流體

2.4油輪標(biāo)艙

對(duì)于單井平臺(tái)來說，由于其生產(chǎn)方式為油輪拉油，原油計(jì)量只能依靠標(biāo)艙進(jìn)行，因而此種計(jì)量方式也是埕島油田和新北油田計(jì)量系統(tǒng)中最簡單的一種方式。具體過程為：現(xiàn)場人員打開油輪量油孔，將干凈的量油尺從此孔處下入油艙，測量出原油的空高，一般測三次取平均值，然后依據(jù)此數(shù)值查閱艙容表，從而折算出艙內(nèi)原油的方數(shù)。

3計(jì)量存在的問題與改進(jìn)對(duì)策

3.1設(shè)備方面

經(jīng)過多年的海上生產(chǎn)運(yùn)行，分離器和流量計(jì)等設(shè)備內(nèi)部原件開始出現(xiàn)老化，導(dǎo)致流量計(jì)計(jì)量精度降低、故障率逐年上升，且分離器的分離效果也逐漸下降，嚴(yán)重影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對(duì)此種問題，建議加強(qiáng)對(duì)計(jì)量設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，延長其使用周期。對(duì)于出現(xiàn)故障計(jì)量設(shè)備及時(shí)進(jìn)行維修或更換，同時(shí)加大檢驗(yàn)力度，確保每臺(tái)計(jì)量設(shè)備合格上崗。

3.2環(huán)境方面

此類問題主要是針對(duì)油輪標(biāo)艙這種計(jì)量方式來說的。拉油油輪在氣象條件較差時(shí)會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)，導(dǎo)致油艙的原油液面出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象，因此在標(biāo)艙量油時(shí)得不到準(zhǔn)確的高度值，計(jì)量出來的數(shù)據(jù)也就存在較大誤差。目前來說，尚沒有行之有效的解決辦法，但對(duì)于未來的油田發(fā)展來說，油輪拉油生產(chǎn)將逐漸減少，更多的將是井組化、入海管生產(chǎn)。

3.3新型計(jì)量設(shè)備的使用

目前埕島油田和新北油田的主力油層為館陶組和東營組，既有低滲油藏也有含水較高的區(qū)塊，這些低液量的油井如果僅使用分離器計(jì)量，耗費(fèi)的時(shí)間較長（600型分離器計(jì)量每次需要22分鐘，三次耗時(shí)60多分鐘；800型分離器計(jì)量則每次需要52分鐘）。新型計(jì)量設(shè)備的引進(jìn)就成為促進(jìn)生產(chǎn)的一項(xiàng)必要手段。

4未來發(fā)展方向

隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來的油井計(jì)量技術(shù)將主要朝快速化、連續(xù)計(jì)量、高精度方向、自動(dòng)化方向發(fā)展。

4.1向快速化方向發(fā)展

為了及時(shí)掌握油井生產(chǎn)工況，及時(shí)制定相應(yīng)的治理措施，需要縮短油井計(jì)量周期。對(duì)油井進(jìn)行更加頻繁和及時(shí)的計(jì)量分析，因此必須提高油井汁量速度。

4.2向連續(xù)計(jì)量、高精度方向發(fā)展

隨著油田生產(chǎn)逐步進(jìn)入開發(fā)后期，一方面需要對(duì)新區(qū)新投產(chǎn)油井及時(shí)掌握準(zhǔn)確的油井計(jì)量數(shù)據(jù)，為油田擴(kuò)大再生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的支持。另一方面則需要對(duì)老區(qū)老井準(zhǔn)確了解油井生產(chǎn)狀況，為生產(chǎn)管理提供真實(shí)的決策依據(jù)，因此對(duì)油井計(jì)量精度的要求也越來越高。尤其在油井生產(chǎn)從井口到聯(lián)合站的上下游系統(tǒng)計(jì)量精度都能夠得到提高的基礎(chǔ)上，圍繞原油計(jì)量輸差查找和分析問題將會(huì)更為容易。

4.3向自動(dòng)化方向發(fā)展

油井計(jì)量自動(dòng)化的發(fā)展為降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，緩解油田企業(yè)目前嚴(yán)重的用工矛盾提供了可靠保證。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)油井準(zhǔn)確、快速的計(jì)量工作，發(fā)展應(yīng)用操作簡單、計(jì)量精度高的自動(dòng)化油井計(jì)量技術(shù)是關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]商同林等，油井計(jì)量分離器校準(zhǔn)方法的探討，石油學(xué)報(bào)，2010，（6）；

[2]范敏等，質(zhì)量流量計(jì)在油田油井計(jì)量中的應(yīng)用，西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，（4）；