張旭明 王海亭 緱小軍 劉建軍 趙麗麗

摘 要：油井產(chǎn)量是油田開采的核心，單井產(chǎn)量的準(zhǔn)確計量一直是原油生產(chǎn)過程中的一個難題，這個難題對于空間受限的淺海開采更是難上加難！壓差法計量就是結(jié)合埕海1-1人工島現(xiàn)場設(shè)備設(shè)施開展的產(chǎn)量校準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：差壓法; 油井; 產(chǎn)量; 計量; 兩相計量分離器

油井產(chǎn)量的計量是油田生產(chǎn)管理中的一項重要工作，對油井產(chǎn)量進(jìn)行準(zhǔn)確、及時的計量，對掌握油藏狀況，制定生產(chǎn)方案，具有重要的指導(dǎo)意義。目前國內(nèi)各油田采用的油井產(chǎn)量計量方法主要有玻璃管量油孔板測氣、翻斗量油孔板測氣、兩相分離密度法和三相分離計量方法等。而單井產(chǎn)量的準(zhǔn)確計量一直是原油生產(chǎn)過程中的一個難題，這個難題對于空間受限的淺海開采更是難上加難！壓差法計量就是結(jié)合埕海1-1人工島現(xiàn)場設(shè)備設(shè)施開展的產(chǎn)量校準(zhǔn)。

一、埕海1-1人工島油井計量現(xiàn)狀

埕海1-1人工島單井計量主要依靠現(xiàn)場的兩相計量分離器來完成?，F(xiàn)場配套兩臺臥式計量分離器，分別對井口槽內(nèi)東西兩側(cè)油井進(jìn)行計量。單井每天計量兩次，每次計量1小時，然后根據(jù)兩次計量情況取平均數(shù)折算出全天的產(chǎn)量，這種折算方法對于間出井和液量波動大的井會存在較大誤差。其次，冬季為保證計量系統(tǒng)的安全性，在計量低液量或間出井時，一般會倒入一口液量相對穩(wěn)定的高液量井，進(jìn)行混合計量。計量完成后，減去高液量井的液量，得出低液井或間出井的液量，計量誤差也大。

以上計量方法均會導(dǎo)致核產(chǎn)時候數(shù)據(jù)偏差較大，嚴(yán)重影響了技術(shù)部門對油藏狀況的掌控。

二、差壓計量法的適用性

1、理論依據(jù)

差壓式流量計量是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測件與管道幾何尺寸來計算流量的儀表（方法）。根據(jù)歐洲流量計標(biāo)準(zhǔn)模型：

Q-流體的體積流量（方/天） ? ? ? η-標(biāo)定系數(shù) ? ? ? ? C-流出系數(shù)

ε-被測介質(zhì)的可膨脹性系數(shù)，液體ε=1

β-直徑比，β=d/D，d-油嘴孔徑（mm），D-管線直徑（mm）

ΔP-節(jié)流壓差，油壓-回壓（MPa） ? ρ1-工況下，節(jié)流上游流體密度

根據(jù)以上公式和結(jié)合一區(qū)產(chǎn)氣量，本公式中ε=1，工況下氣體對ρ的密度影響可忽略，本公式中只需要測定η-標(biāo)定系數(shù)、C-流出系數(shù)，無量綱。

2、現(xiàn)場條件

（1）所有油井都有油壓壓力變送器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。

（2）所有油井不控套，單井回壓與系統(tǒng)回壓一致。

（3）井口油嘴、管線直徑數(shù)據(jù)已知。

通過完成公式編程、數(shù)據(jù)采集、自動計算和顯示。在不增加投資的情況下，可實現(xiàn)差壓計量。

三、差壓計量在埕海1-1人工島的試用

1、優(yōu)選公式

根據(jù)埕海1-1人工島油井實際生產(chǎn)情況，確定了以下兩個適用于低產(chǎn)氣量油井的壓差法計量公式。

公式A：

公式B：

Q-流體的體積流量（方/天）

R-η-標(biāo)定系數(shù)

S- C-流出系數(shù)

ε-被測介質(zhì)的可膨脹性系數(shù)，液體ε=1

β-直徑比，β=d/D1，

d-油嘴孔徑（mm）

D1-管線直徑（mm）

ΔP-節(jié)流壓差，油壓-回壓（MPa） ? ?ρ1-工況下，節(jié)流上游流體密度

φ-流量系數(shù) ? ? ?D-油嘴直徑（mm） ? ?ρ-流體密度

公式A中，直徑比雖然是已知量，但在實際操作錄取過程中，較為繁瑣，而公式B中，只需油嘴數(shù)據(jù)，可操作性強。最終確定為采用公式B。

2、產(chǎn)液量計量方式的確定

（1）數(shù)據(jù)計算頻繁為1秒/次，下1秒數(shù)據(jù)結(jié)果與上1秒數(shù)據(jù)結(jié)果累加，顯示為當(dāng)前累計產(chǎn)量;結(jié)果累加后平均，折合全天產(chǎn)量，顯示為瞬時日產(chǎn)量;24小時累加結(jié)果為全天產(chǎn)量。

（2）油壓、回壓讀取現(xiàn)場壓力變送器的數(shù)據(jù)

（3）φ-流量系數(shù)的取值：在沒有確定流量系統(tǒng)之前，按公式A要求直接計量油井液量，把兩相計量分離器做為標(biāo)準(zhǔn)流量計，從而確定流量系數(shù)φ。

（4）對于間出井，當(dāng)油壓與回壓差值為零時，不再累計產(chǎn)液量。

（5）由于DCS系統(tǒng)版本較低，無法獲取系統(tǒng)時鐘，無法實現(xiàn)自動時鐘24小時計量，可實現(xiàn)一鍵開始計量與停止。

（6）為防止數(shù)據(jù)量的累加，造成計算機系統(tǒng)的不穩(wěn)定，系統(tǒng)只保留前一天量油數(shù)據(jù)。

3、過程控制系統(tǒng)自動完成單井產(chǎn)量的差壓計量

操作站的人機界面中顯示全部油井“當(dāng)前折合全天的瞬時產(chǎn)量”、“當(dāng)日累積出液量”和“前日全天出液量”;單井界面下完成油嘴、流量系數(shù)及密度的輸入。在DCS系統(tǒng)中通過完成差壓計算公式的組態(tài)編程，實現(xiàn)差壓自動計量。差壓計量的操作畫面如圖1所示。

4、差壓計量效果分析

以兩相計量分離器計量結(jié)果為參考值，差壓法計量結(jié)果的誤差范圍在10%以內(nèi);差壓法24小時計量出來的間出井單井產(chǎn)量，與兩相計量分離器折算出來的間出井產(chǎn)量，通過對比發(fā)現(xiàn)差壓法計量出來的產(chǎn)量與外輸核產(chǎn)數(shù)據(jù)更接近。具體的數(shù)據(jù)對比與曲線分析詳見圖2至圖5所示。

四、結(jié)論

1、依靠現(xiàn)有的自控儀表系統(tǒng)，僅通過相關(guān)技術(shù)人員編制程序，零投入實現(xiàn)了所有生產(chǎn)井的差壓計量。

2、差壓計量的試用實現(xiàn)油井24小時不間斷計量，解決了間出井、油壓波動頻繁井計量時間短、計量誤差大以及一種計量方式無法校準(zhǔn)的問題，便于員工隨時掌握油井產(chǎn)液情況，利于員工及時發(fā)現(xiàn)油井生產(chǎn)異常，及時采取相應(yīng)措施，提升了油井管護(hù)水平。

3、多一種計量方式既為現(xiàn)場提供了產(chǎn)量核產(chǎn)的數(shù)據(jù)支持，在計量分離器故障時可以正常完成單井產(chǎn)量的計量，減輕了現(xiàn)場對兩相計量分離器及配套設(shè)施的依賴不再會產(chǎn)生單井產(chǎn)量的計量盲期。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建華，冀東油田油井計量方法應(yīng)用研究.碩士學(xué)位論文.2008.

作者簡介：

張旭明， 男，1981年生，工程師，大港油田灘海開發(fā)公司第三采油作業(yè)區(qū)，畢來于石油大學(xué)（華東）石油工程專業(yè)，現(xiàn)任灘海開發(fā)公司第三采油作業(yè)區(qū)工程師。