油井計量技術及發展趨勢

董煥曉　儀云云

摘 要：油田油井計量主要指在油氣生產過程中對油井采出油氣水的產量計量，是科學合理考核各級單位生產任務完成、能耗情況、及時全面掌握區塊產能動態的重要參數。該文簡單介紹了國內油田主要采用的幾種油井計量方法、特點及適用范圍，并闡述油井計量技術的發展趨勢。

關鍵詞：油井 計量 趨勢

中圖分類號：TE863.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0069-02

1 國內油井計量技術

1.1 玻璃管（或磁翻轉液位計）量油

玻璃管量油方法是國內油田早期普遍采用的一種傳統油井計量方法，約占油井計量設備總數90%以上。其主要設備組成有：油氣分離器、玻璃管。后來隨著儀表及自控技術的發展，玻璃管逐漸被磁翻轉液位計所代替。

特點：裝備簡單，投資少，但因人工間歇量油、人工取樣分析含水率折算日產量，對產量波動較大的油井，其產量計量誤差達到20%以上。適用于低產井的產量計量。

1.2 分離器翻斗量油

分離器翻斗量油是由油氣分離器、計量翻斗、液位控制機構及電信號控制器4部分組成。計量翻斗是一個面為等腰三角形的容器，中間用隔板分為兩個對稱的計量斗。

特點：該方法結構簡單，操作方便，可以實現自動連續計量，但計量準確度低。影響翻斗計量準確度的主要原因有兩點：其一是翻斗在翻轉過程中，漏失量是不可避免的；其二是當油井含氣量較高時，由于氣液初級分離不徹底，一定量的氣體被帶入分離器下部而產生氣沖現象，使翻斗亂翻，造成一些假數據。翻斗頻繁翻轉及轉動將加速轉軸磨損。并且不適用于產液量、產氣量較高及產量波動較大的油井計量。

1.3 智能TM卡油氣積算儀量油裝置

智能TM卡油氣積算儀量油裝置是在玻璃管量技術發展起來的，采用智能TM卡油氣積算儀替代了玻璃管量油。

特點：能夠自動完成量油的檢測和計算，流程簡單實用，投資少，計量數據存儲在智能TM卡上，存儲的數據量大。但量油結束后，仍然需要人工壓液面，未能解決針對某一口單井，自動連續加密測試的要求，且測試數據需要人工將TM卡送至隊部讀取，不能實時上傳。

1.4 兩相分離定壓控制儀表計量

該設備主要有油氣分離器、自立式調節閥、浮子液位調節閥、氣體計量儀表、容積式流量計及密度計等組成。

工作原理：采用油氣兩相分離器，將油井采出液分離成液體和天然氣；液體用體積流量計和密度計計量原油和水的產量，天然氣用氣體流量計計量；液體計量后進入浮子液位油氣調節閥，通過調節閥調節液體流通量來控制分離器的液面；氣體計量后進入自立式調節閥，通過自立式調節閥來控制分離器的壓力；液體和氣體在兩個調節閥后合流外輸。

特點：（1）分離器的壓力和液位采用兩路控制，其壓力控制為定壓控制；（2）自立式調節閥在工作前需要人工給定壓力值，等集油管網壓力波動時，需要人工重新整定調節閥的壓力值，給生產管理帶來不便；（3）油井兩相分離定壓控制儀表計量方法實現了油井自動計量，計量精度較玻璃管量油和翻斗量油要高。

1.5 油井兩相分離變壓控制儀表計量裝置

油井兩相分離變壓控制儀表計量裝置是勝利油田勝利設計科技開發公司1995年研制的一種新的油井計量技術，2000年獲得國家發明專利（專利號96116031.4）。

裝置組成：主要由油氣分離器、浮子液位油氣調節閥、質量流量計和氣體流量計等組成，如圖1所示。

特點：（1）該裝置油氣分離器的壓力、液面控制采用浮子液位油氣調節閥控制，液位控制穩定，且大大簡化了油井計量設備的工藝流程，減少了管閥件的數目；（2）浮子液位油氣調節閥的執行機構為機械式連桿機構，其安裝維修方便；（3）浮子液位油氣調節閥的調節范圍寬，在油井產氣量非常小的情況下，浮子液位油氣調節閥可進行憋壓排油，仍能對分離器的液面進行控制，裝置可工作在氣量很小和氣量很大的情況之下；（4）該裝置計量油井的產量范圍大，產液量計量范圍為10～500 t/d， 產氣量計量范圍為100～60 000 Nm3/d，幾乎能覆蓋油田所有油井的產量范圍，可以用于油田開采初期到高含水和特高含水的油田開采后期。

1.6 三相分離儀表計量

勝利油田和大慶油田在20世紀80年代開發研制了三相分離儀表計量裝置，該計量方法防為適應開發后期高含水期和特高含水期的油井計量。其主要組成是三相分離器、氣體計量儀表、容積式流量計、含水分析儀、水表、浮子液位調節閥、自立式調節閥，電動調節閥、自動控制儀表及微機系統等組成，如圖2所示。

技術特點：（1）計量方法適用于含水期和特高含水期，經三相分離器分離后原油含水較低（一般在30%以下），其原油系統計量誤差≤5%，因此不受油井含水率變化的影響；（2）工藝流程復雜，所需的設備儀表多、投資大、管理操作難度大、維修費用高；（3）不適用于重質原油的油井計量，因重質原油的密度高，油水密度差小，油水分離困難，分離器出口油中含水和水中含油達不到規定的指標要求，因此，對重質稠油油井計量誤差較大。

1.7 油井遠程計量技術

油井遠程計量技術是大港油田在改造地面工程老系統中依靠通訊技術進步和計算機處理技術派生出的一種功圖法油井計量技術。根據抽油機井、電泵井、螺桿泵井不同的工作原理，通過功圖法、壓差法和容積法建立相應的計量數學模型，借助計算機進行數據處理，得到產液量等數據，實現了抽油機井、螺桿泵井、電泵井和自噴井的在線遠傳計量，從而改變了傳統的計量模式，取消計量站和配水間，簡化工藝管網，減少工程量和投資，節省占地，實現單井生產的數字化管理，提高管理水平。

2 發展趨勢

（1）向儀表化方向發展。（2）向高精度方向發展。（3）向快速化方向發展。（4）向自動化方向發展。

參考文獻

[1] 萬仁溥.采油工程手冊[M].石油工業出版社，2003.

[2] 薛國民，沈毅.油井計量方法及關鍵技術發展方向[J].工業計量，2006，16（4）：14-16.