摘(zhai)要：對雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(ji) 計量誤(wu)差産生(sheng)的原因(yin)進行了(le)分析,結(jie)合在油(you)田使用(yong)雙能γ多(duo)相流量(liang)計的經(jing)驗,從雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(ji)的選型(xing)、安裝、日(ri)常使用(yong)和維護(hu)等方面(mian)提出了(le)降低計(ji)量誤差(cha)的措施(shi)。
　　油氣水(shui)計量是(shi)油氣田(tian)生産過(guo)程中非(fei)常重要(yao)的--個環(huan)節。傳統(tong)的計量(liang)方法一(yi)般是先(xian)對油氣(qi)水進行(hang)分離然(ran)後再計(ji)量。三相(xiang)計量分(fen)離器體(ti)積大且(qie)對稠油(you)的分離(li)效果不(bu)好,因此(ci)其應用(yong)受到了(le)一定的(de)限制。多(duo)相流量(liang)計具有(you)占用空(kong)間小、投(tou)資少.對(dui)分離效(xiao)果要求(qiu)低等特(te)點,在海(hai)洋石油(you)生産上(shang)得到越(yue)來越廣(guang)泛的應(ying)用,但是(shi)在應用(yong)中發現(xian)使用多(duo)相流量(liang)計計量(liang)誤差比(bi)較大。筆(bi)者對A平(ping)台安裝(zhuang)的雙能(neng)γ多相流(liu)量計産(chan)生誤差(cha)的原因(yin)進行了(le)分析,并(bing)提出了(le)降低計(ji)量誤差(cha)的措施(shi)。
1計量誤(wu)差原因(yin)分析
1.1文(wen)丘裏流(liu)計計誤(wu)差原因(yin)分析
(1)超(chao)量程。雙(shuang)能y多相(xiang)流量計(ji)是通過(guo)文丘裏(li)流量計(ji)來進行(hang)總流量(liang)計量的(de)。用文丘(qiu)裏流量(liang)計進行(hang)計量時(shi),是将流(liu)出系數(shu)(C)視爲定(ding)值(C),而在(zai)實際計(ji)量過程(cheng)中，流出(chu)系數是(shi)随雷諾(nuo)數變化(hua)的。圖1是(shi)流出系(xi)數與雷(lei)諾數的(de)關系曲(qu)線,可以(yi)看出,當(dang)雷諾數(shu)較小時(shi),流出系(xi)數變化(hua)比較大(da)當雷諾(nuo)數大于(yu)10'時,流出(chu)系數基(ji)本爲一(yi)常數。因(yin)此,計量(liang)過程“大(da)管小流(liu)量"時産(chan)生的誤(wu)差就比(bi)較大。

(2)差(cha)壓系統(tong)零點漂(piao)移。當停(ting)止計量(liang)确認流(liu)量計流(liu)量爲零(ling)時,差壓(ya)計讀數(shu)真正示(shi)值爲零(ling)的并不(bu)多，出現(xian)零點漂(piao)移,導緻(zhi)計量誤(wu)差。出現(xian)零點漂(piao)移的主(zhu)要原因(yin)是差壓(ya)信号在(zai)傳送過(guo)程中失(shi)真和引(yin)壓管存(cun)在堵塞(sai);此外,隔(ge)離液(矽(xi)油)的液(ye)位高度(du)不相等(deng),正負壓(ya)引壓管(guan)坡度不(bu)合理,管(guan)内介質(zhi)密度不(bu)相等，三(san)閥組積(ji)液等也(ye)會導緻(zhi)零點漂(piao)移。
(3)計量(liang)時油井(jing)生産狀(zhuang)态不穩(wen)定。當油(you)井導人(ren)計量流(liu)程進行(hang)計量時(shi),系統回(hui)壓升高(gao),直接影(ying)響井底(di)的流壓(ya)，在流程(cheng)轉換的(de)一段時(shi)間内,油(you)井生産(chan)處于不(bu)穩定狀(zhuang)态,容易(yi)造成總(zong)流量計(ji)量誤差(cha)。
1.2γ探頭測(ce)t誤差原(yuan)固分析(xi)
(1)高含氣(qi)的影響(xiang)。多相流(liu)中氣含(han)量過高(gao)時，容易(yi)導緻部(bu)分液體(ti)分散在(zai)氣相中(zhong),超高的(de)氣液比(bi)是計量(liang)不準的(de)主要原(yuan)因。液體(ti)、氣體測(ce)量的不(bu)确定性(xing)關系如(ru)圖2所示(shi)。從圖2可(ke)以看出(chu)，當含氣(qi)率(R,)較低(di)時(<65%),對液(ye)體計量(liang)誤差相(xiang)對較低(di)，而對氣(qi)體計量(liang)的誤差(cha)較高,有(you)時基本(ben)沒有參(can)考價值(zhi);相反，當(dang)含氣率(lü)較高時(shi)(>90%),液體的(de)計量誤(wu)差就會(hui)較大,有(you)時會高(gao)于50%。

(2)标定(ding)誤差。标(biao)定誤差(cha)主要來(lai)源于氣(qi)體标定(ding)和生産(chan)水标定(ding)過程中(zhong)産生的(de)誤差。由(you)于伴生(sheng)氣的氣(qi)體特征(zheng)(包括密(mi)度和對(dui)r射線的(de)吸收系(xi)數等)與(yu)空氣有(you)着很大(da)的差别(bie),但海上(shang)油田受(shou)條件限(xian)制,用空(kong)氣的空(kong)管計數(shu)作爲多(duo)相流量(liang)計Y探頭(tou)标定的(de)伴生氣(qi)的計數(shu),在測量(liang)含氣率(lü)時就會(hui)導緻比(bi)較大的(de)誤差,測(ce)量誤;差(cha)最大達(da)到60%(圖3)。

(3)高(gao)含水的(de)影響。當(dang)被測流(liu)體高含(han)水時,被(bei)測的油(you)量就會(hui)産生較(jiao)大的誤(wu)差,同樣(yang)當低含(han)水時,被(bei)測水量(liang)的誤差(cha)就比較(jiao)大,其主(zhu)要原因(yin)是非高(gao)精度儀(yi)表對微(wei)量的計(ji)量誤差(cha)會更明(ming)顯。圖4是(shi)純油量(liang)測量的(de)不确定(ding)性與含(han)水率之(zhi)間的關(guan)系。從圖(tu)4可以看(kan).出,當單(dan)井的含(han)水大于(yu)80%時,對油(you)的計量(liang)産生的(de)誤差大(da)于15%。

(4)被測(ce)介質性(xing)質變化(hua)引起的(de)誤差。被(bei)測介質(zhi)性質變(bian)化的影(ying)響是指(zhi)當前測(ce)量介質(zhi)的性質(zhi)和用于(yu)标定的(de)樣品性(xing)質不同(tong)對測量(liang)帶來的(de)誤差,包(bao)括油密(mi)度的變(bian)化、水礦(kuang)化度的(de)變化以(yi)及地層(ceng)出砂等(deng)對測量(liang)結果造(zao)成的誤(wu)差。
(5)傳感(gan)器的計(ji)數漂移(yi)。油井中(zhong)的流體(ti)含有CO2等(deng)腐蝕性(xing)介質并(bing)且含砂(sha),使得傳(chuan)感器容(rong)易被腐(fu)蝕或沖(chong)蝕,造成(cheng)傳感器(qi)的計數(shu)漂移;另(ling)外，受到(dao)震動或(huo)電子元(yuan)器件老(lao)化也能(neng)引起傳(chuan)感器的(de)計數漂(piao)移。這些(xie)都會導(dao)緻誤差(cha)的産生(sheng)。
2降低計(ji)量誤差(cha)的措施(shi)
　　在對計(ji)量誤差(cha)原因進(jin)行分析(xi)的基礎(chu)，上,結合(he)油田使(shi)用情況(kuang),我們在(zai)降低雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(ji)計量誤(wu)差方面(mian)提出了(le)一-些措(cuo)施,實踐(jian)結果表(biao)明,采取(qu)措施後(hou),油的計(ji)量誤差(cha)由最初(chu)的15%~20%降低(di)到3%~5%，伴生(sheng)氣的計(ji)量誤差(cha)從40%~60%降低(di)到30%~40%,水的(de)計量誤(wu)差從最(zui)初的30%~50%降(jiang)低到15%~30%,但(dan)伴生氣(qi)和生産(chan)水的誤(wu)差仍然(ran)較大。
2.1多(duo)相流量(liang)計選型(xing)時降低(di)誤差的(de)措施
(1)考(kao)慮單井(jing)産量的(de)計量範(fan)圍。不同(tong)産層,其(qi)産液量(liang)可能從(cong)每天幾(ji)十m'到幾(ji)千m3，因此(ci)在油田(tian)建設設(she)計階段(duan),要根據(ju)流量的(de)範圍選(xuan)擇一組(zu)文丘裏(li)流量計(ji),以适合(he)較寬的(de)單井流(liu)量變化(hua)。如油田(tian)在A平台(tai)和C平台(tai)均采用(yong)一組2根(gen)文丘裏(li)流量計(ji)分别計(ji)量低液(ye)量和高(gao)液量的(de)流體,這(zhe)樣能有(you)效地降(jiang)低在總(zong)流量計(ji)量過程(cheng)中産生(sheng)的誤差(cha)。
(2)考慮油(you)藏氣油(you)比的大(da)小。對于(yu)高氣油(you)比的井(jing)要考慮(lü)增加預(yu)分離器(qi),并在進(jin)行總流(liu)量計量(liang)和含氣(qi)率測量(liang)後進行(hang)天然氣(qi)的預分(fen)離,将流(liu)體的含(han)氣率控(kong)制在80%以(yi)下,然後(hou)進行含(han)水的測(ce)定,這樣(yang)才能提(ti)高含水(shui)率的計(ji)量精度(du)。
(3)考慮介(jie)質的腐(fu)蝕性。測(ce)試探頭(tou)被腐蝕(shi)後會嚴(yan)重影響(xiang)所測參(can)數的正(zheng)确率。油(you)田實施(shi)酸化後(hou)就發生(sheng)過探頭(tou)被酸液(ye)腐蝕而(er)産生計(ji)量誤差(cha)的問題(ti),後來将(jiang)探頭材(cai)料由不(bu)鏽鋼更(geng)換成雙(shuang)相不鏽(xiu)鋼後該(gai)問題得(de)到了很(hen)好的解(jie)決。所以(yi),在設計(ji)階段一(yi)定要考(kao)慮流體(ti)介質對(dui)探頭的(de)腐蝕性(xing)。
2.2調試過(guo)程中降(jiang)低誤差(cha)的措施(shi)
(1)考慮流(liu)體的高(gao)壓物性(xing)。流體計(ji)量時是(shi)處于一(yi)定的壓(ya)力和溫(wen)度狀況(kuang)下,要得(de)到标準(zhun)狀況下(xia)的計量(liang)結果,需(xu)要進行(hang)不同狀(zhuang)态的轉(zhuan)換，所以(yi)要對單(dan)井流體(ti)的高壓(ya)物性數(shu)據予以(yi)考慮而(er)不是簡(jian)單利用(yong)狀态方(fang)程轉換(huan)。油田實(shi)踐結果(guo)表明,利(li)用流體(ti)高壓物(wu)性資料(liao)将測試(shi)狀态的(de)數據轉(zhuan)換爲标(biao)準狀态(tai)的數據(ju)，能夠有(you)效地降(jiang)低誤差(cha)。
(2)用油井(jing)的實際(ji)油樣進(jin)行計數(shu)的标定(ding)。在油田(tian)投産初(chu)期,要盡(jin)可能地(di)用油井(jing)産出的(de)油、水、氣(qi)樣進行(hang)标定。油(you)田原油(you)的标定(ding)就是用(yong)該井原(yuan)油樣品(pin)進行标(biao)定的,所(suo)以油計(ji)量的誤(wu)差較小(xiao)。
2.3生産過(guo)程中降(jiang)低誤差(cha)的措施(shi)
(1)計量過(guo)程中要(yao)有足夠(gou)的穩定(ding)時間。在(zai)生産過(guo)程中進(jin)行計量(liang)時，應在(zai)将井導(dao)人計量(liang)系統0.5h後(hou)再進行(hang)計量,使(shi)井流物(wu)有足夠(gou)的時間(jian)對計量(liang)系統進(jin)行沖洗(xi)并使流(liu)态穩定(ding),這是降(jiang)低誤差(cha)的主要(yao)措施之(zhi)一;穩定(ding)時間因(yin)井的産(chan)量不同(tong)而有所(suo)不同,一(yi)般産.量(liang)大的井(jing)穩定時(shi)間可以(yi)短。
(2)定期(qi)标定。随(sui)着時間(jian)的推移(yi)，油田産(chan)出液的(de)液體組(zu)分及其(qi)含量會(hui)發生變(bian)化，同時(shi)流量計(ji)差壓.表(biao)的零點(dian)經過一(yi).段時間(jian)後也會(hui)發生漂(piao)移，所以(yi)要定期(qi)對流量(liang)計進行(hang)标定。從(cong)油田計(ji)量結果(guo)的回配(pei)系數(圖(tu)3)可以看(kan)出,對流(liu)量計進(jin)行标定(ding)後其油(you)氣水的(de)誤差有(you)明顯的(de)下降趨(qu)勢。經過(guo)實踐，建(jian)議最好(hao)是3個月(yue)标定1次(ci),至少要(yao)半年标(biao)定1次。對(dui)新投産(chan)的井或(huo)測量值(zhi)出現明(ming)顯偏離(li)的井,一(yi)定要進(jin)行重新(xin)标定。
(3)定(ding)期檢查(cha)儀表的(de)零點情(qing)況。進行(hang)差壓測(ce)量的引(yin)壓管流(liu)體是通(tong)過矽油(you)進行壓(ya)力測量(liang)的,當長(zhang)期運行(hang)後,井的(de)流體會(hui)與矽油(you)進行交(jiao)換,這樣(yang)就會産(chan)生差壓(ya)表零點(dian)的漂移(yi)，所以在(zai)操作過(guo)程中要(yao)定期檢(jian)查差壓(ya)計的歸(gui)零情況(kuang)，同時要(yao)定期更(geng)換矽油(you)以保持(chi)引壓管(guan)暢通。
(4)降(jiang)低探頭(tou)的腐蝕(shi)風險。在(zai)對酸化(hua)井進行(hang)返排時(shi),要待流(liu)體pH值大(da)于6.5時再(zai)進行計(ji)量,同時(shi)當計量(liang)結束後(hou)再用其(qi)他非腐(fu)蝕性井(jing)液進行(hang)沖洗,降(jiang)低對探(tan)頭腐蝕(shi)的風險(xian)。he
3結論
(1)雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(ji)計量誤(wu)差的影(ying)響因素(su)主要有(you)多相流(liu)流量大(da)小、組分(fen)及其含(han)量、流體(ti)性質及(ji)流動特(te)征,差壓(ya)計零點(dian)漂移,流(liu)體中砂(sha)等固相(xiang)顆粒和(he)腐蝕性(xing)介質對(dui)測量元(yuan)件的腐(fu)蝕,以及(ji)标定過(guo)程中樣(yang)品的代(dai)表性等(deng)。
(2)減少雙(shuang)能r多相(xiang)流量計(ji)計量誤(wu)差的措(cuo)施主要(yao)包括在(zai)油田的(de)建設設(she)計階段(duan)重視流(liu)量計的(de)選型和(he)文丘裏(li)管、γ探頭(tou)的選材(cai),在使用(yong)過程中(zhong)要對多(duo)相流量(liang)計進行(hang)定期的(de)檢驗和(he)标定，尤(you)其是當(dang)流體的(de)密度發(fa)生改變(bian)時,要重(zhong)新标定(ding),并對差(cha)壓表進(jin)行标零(ling)。

以上内(nei)容源于(yu)網絡，如(ru)有侵權(quan)聯系即(ji)删除!