工程师核心论文范文浅谈单井计量现状及前景分析

所属栏目：矿业论文
发布时间：2014-07-07 15:39:22 更新时间：2014-07-07 15:45:21

　　油气计量是指对石油和天然气流量的测定。油井产量的计量是指对单井所生产的油量和生产气量的测定，它是进行油井管理掌握油层动态的关键资料数据。油田单井计量是油田各项计量中工作量最大、最烦琐的一项基础工作;油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要工作，对油井产量进行准确、及时的计量，对掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。

　　摘要：青海油田单井计量现状始于1954年，技术比较落后，多数采用两相分离器、流量计，结合人工取样化验含水量，计算单井产油量、产气量，以及后来使用的罐车求产技术。由于原油生产区域地形复杂、工艺情况复杂多变、介质为油气水多相混合液、使用维护等多方面的原因，计量系统实际运行效果都不理想。除了常见的单井计量方式之外，示功图还有许多其它的用途，本文所揭示的就是示功图的另一方面应用：利用示功图计算油井产量。准确计量各采油区的单井原油生产量是提高原油采出率及生产决策和油田开发的重要依据。

　　关键词：工程师核心论文范文,单井计量,分离器求产,罐车求产,功图求产

　　0引言

　　单井计量采集的数据主要用于油田生产过程中的油井产量计算、储量控制和生产管理，其计量准确与否直接影响到第一手资料的真实性、准确性和可靠性，从而影响到油田的合理开发部署和经济效益。目前国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油孔板检测、翻斗量油孔板检测、两相分离密度法和三相分离计量方法等。随着技术的进步，油田越来越需要功能强、自动化程度高的油井计量设备以提高劳动生产率和油田的管理水平。因此，建立健全单井计量体系，合理有效的组织实施单井油气计量管理，及时准确摸清油井日产量及日常波动状况是保障油田原油生产持续、稳定、正常运行的先决条件，是保障油田生产计量的核心和基础。目前国内主要的计量方式仍是油、气、水分离后分别计量，单井油气计量一般可分为以下几个步骤：①油井产油液体、气体分离;②油井产液量的计量;③液体取样和含水测定;④气体的计量和油气混合输送。由于每个油田的采油作业区都有不同的单井计量和管理措施，下面就对青海油田采油一厂单井计量现状及前景进行分析。

　　1 采油一厂油井及计量站概况

　　目前青海油田采油一厂现有总油井数817口，开井数728口，全厂油井总井数(不包括注水井、报废井)：647、开井：589;全厂油井报废井总井数：170、开井：139;共有计量站28个，能量油的计量站23个。

　　2 采油一厂各作业区求产现状

　　2.1 示功图求产计量

　　目前，青海油田采油一厂所使用的示功图采集系统是由北京金时和安控两家石油测试技术有限公司进行设计安装的，所达到的效果基本上是相同的，只是在操作上略有区别。青海油田采油一厂现有537台载荷传感器。

　　(2)供液不足时采油井的典型功图如下图。图中各点距离的意义为：OD的距离表示抽油机的冲程，即在井口处光杆的行程;OB表示抽油杆的弹性伸缩距离，即冲程损失;BD表示抽油泵活塞在泵筒内的运行距离，即有效冲程;OC则表示在筒内，实际充满液体的长度，这里称之为充满行程。

　　2.1.1 利用示功图计算油井产量的使用条件

　　从给出的计算可看出，只要在实测的示功图中，找出充满行程的实际距离长度，结合油井的泵径、冲次等抽汲参数就能求出油井的日产液量。然而，在油田的生产实际中，示功图的准确程度、原油的体积等会受到各种因数的影响，使用该公式时，作了如下假设：

　　(1)油井生产稳定，一定的时间内，在不改变抽汲参数的条件下，泵的充满程度变化不大，即充满行程相对稳定;

　　(2)油井无自喷能力、泵况正常，当出现抽油杆断脱、油井连喷带抽、抽油泵因漏失严重而失效等情况时，该方法不适用;

　　(3)不考虑原油高压物性参数的影响，如压力变化、温度变化、溶解气析出、油气比、原油体积系数等因素的影响;

　　(4)不适于间抽的油井，因为实行间抽的油井，随着生产时间的变化，泵的充满程度不断改变，充满行程也处于不断改变之中;

　　(5)不考虑油管漏失的影响，即假设不存在油管漏失的情况。

　　2.1.2 示功图量油的优缺点

　　示功图量油的优点：

　　(1)避免了传统的采集方法中存在的许多问题。使用该系统采集示功图减少了人工操作的复杂性，减少了人为的参与而带来的误差，增强了数据的准确性，只需人工用PDA在井上开机录取就可以了;

　　(2)由于操作简单可以节省大量的时间，降低工人的劳动强度，也减少了安全事故的发生。但是由于功图的采集还需要上井采集，所以还解决不了天气恶劣时的功图采集问题;

　　(3)本系统使用后可大大提高工作效率，功图每天都会被采集，自然缩短了发现问题、解决问题的时间。与传统的采集方法相比明显提高了反应速度。而且可以随时在站控PC机或厂局域网内的其它终端浏览PC机上查看当天和近期的功图，便于我们对比几天的功图来分析抽油井工作情况;

　　(4)不受单井串联的限制。

　　示功图量油的缺点：

　　(1)对于间歇出油、结蜡严重、气大或低产井的油井效果不好;

　　(2)不考虑原油高压物性参数的影响，如压力变化、温度变化、溶解气析出、油气比、原油体积系数等因素的影响;

　　(3)不考虑油管漏失的影响，即假设不存在油管漏失的情况。

　　2.2 两相分离器求产计量

　　随着技术的发展以及油田管理和降低工人劳动强度、提高生产效率的需要，相继出现了许多可以对油井油、气、水产量进行综合测量的计量装置。

　　2.2.1 两相分离器求产计量原理

　　Ф1000分离器它经实践检验是最常用的一种油气计量设备，能满足分离器计量条件的应优先用分离器计量两相分离计量是将油井采出液分离成液体和气体，然后对其分别进行计量。该设备主要由两相分离器、气体流量计、液体流量计、含水分析仪等组成，气体流量计和液体流量计计量油井的产气量和产液量，含水分析仪测量分离出液体的含水率，由此计算出油井的油、气产量。　　2.2.2 两相分离器的优缺点

　　两相分离器的优点：

　　(1)两相分离器综合求产误差较小;

　　(2)两相分离器适用伴生气多、伴生气能完成压液排液工作、日产混合液205 t/日以下的油井计量。(对普通油井使用满三年的，需要进行在线检定; 对用于稠油井计量分离器，由于油稠液体流动速度慢、含蜡高，容易造成分离器内壁结垢，需要使用满一年进行在线检定; 对用于出砂量大油井计量的分离器，由于分离器内壁易磨损也需要使用满一年进行在线检定)

　　两相分离器的缺点：

　　(1)两相分离器的含水仪相对误差大，即使采用分离器求产数据，但含水仍然采用手工取样做含水。现保留分离器求产装置的28个站，目前有5个站单井计量装置存在问题，个别站自投运以来未正常使用过。即使现在使用的站，由于多井串通，不能单独求产，数据大多未采用;

　　(2)分离器是否定期清洗、计量操作过程是否正确、计量流程闸门是否关严、量油周期是否合理、计量装置是否存在缺陷等这些问题，将直接影响测量结果的准确性;

　　(3)数据的读取和采集过程中要严格数值录取方法：同一个数值，常常因人员的读数或数据的取舍方法不同而造成不同的结果，带来不必要的误差。所以人为的误差导致了数据的准确性;

　　(4) 分离器无法解决多井串联求产问题。

　　2.3 罐车求产计量

　　2.3.1 罐车求产计量原理

　　2.3.2 罐车求产计量优缺点：

　　优点：计量可靠性高，只适合高产井。

　　缺点：罐车求产计量技术也不适用单井油量计量，大罐量油虽不受来油状况和性质影响，由于求产时间长、人为因素和液量敞开带来的相对误差，在低产区域时间长误差大，基本无压力，同时也不适应频繁交替求产的单井计量。求出的数据只能作为参考，由于人为的控制单井回压，稳定性不强，造成一定的人为误差。

　　3 计量方式及结果分析

　　目前青海油田采油一厂现有总油井数812口，开井数727口，其中尕斯北部采油作业区有286口井用的是功图求产计量，有198口井用的是分离器求产计量，有91口井用的是罐车合产计量。尕斯北部采油作业区共有计量站15个(联2、联24、联25、联1、联15、联14、联12、联4、计1、计4、计3、计7、计6、集1、集2)，能量油的计量站1个，井数11 口，不能量油的计量站3个;尕斯中南采油作业区有14(联十一站)口井用的是功图求产计量，有115口井用的是分离器求产计量，共有计量站7个，能量油的计量站6个，井数137 口，不能量油的计量站1个，井数16口;砂西采油作业区有41口井用的是功图求产计量，有24口井用的是分离器求产计量，有24口井用的是罐车合产计量。共有计量站3个(综一站、综二站、游园沟)，能量油的计量站1个，不能量油的计量站2个。

　　现除了油砂山采油作业区用的是悬浮单转子流量计，其它各采油作业区现计量的方式有三种：功图求产、分离器求产、罐车合产。现大多数用的是功图求产。

　　青海油田采油一厂各采油作业区(除油砂山采油作业区)在使用了示功图系统后，避免了传统的采集方法中存在的许多问题。使用该系统采集示功图减少了人工操作的复杂性，减少了人为的参与而带来的误差，增强了数据的准确性，只需人工用PDA在井上开机录取就可以了，由于操作简单可以节省大量的时间，降低工人的劳动强度，也减少了安全事故的发生。但是由于功图的采集还需要上井采集，所以还解决不了天气恶劣时的功图采集问题。本系统使用后确实大大提高了工作效率，功图每天都会被采集，自然缩短了发现问题、解决问题的时间。与传统的采集方法相比明显提高了反应速度。而且可以随时在站控PC机或厂局域网内的其它终端浏览PC机上查看当天和近期的功图，便于我们对比几天的功图来分析抽油井工作情况。

　　3.1示功图求产与分离器计量对比(2014年)：

　　在仪修大队、计量大队、尕斯北部采油区、尕斯中南采油区、砂西采油作业区积极配合下，通过现场核实、查手动测试功图、查询油井井下数据、核对示功图求产软件资料等内容，解决了示功图求产软件中参数不准、载荷传感器有偏差等问题，通过10天跟踪对比，求产结果见下表。

　　4.2 结论

　　通过以上几种单井求产方式的优缺点对比分析、计量结果的对比分析和经济效益的对比分析中，可以看出：示功图求产系统是实现油田单井计量自动化的必然阶段，虽然存在一定的误差，但是各采油队都在积极通过数据对比的研究，从而达到示功图求产系统的优化，满足目前油田单井计量自动化的需要。最后通过误差系数的修正，完全可以达到求产的目的。

　　5 对策及建议

　　(1)进一步完善系统操作规程及管理考核办法：

　　建议青海油田采油一厂制定统一的油井计量管理规定，规范采油厂油井计量行为，计量操作程序，计量设备的选用，计量设备、计量器具的使用管理，计量监督检查，计量考核以及对不同油井的计量要求。建立新建、改造计量站验收质量把关制度，从源头上把好质量关，应该让计量专业部门参与新建、改造计量站技术方案的审核，施工过程的质量把关工作，应建立专业计量部门的验收制度，各种计量设备、计量装置没有经计量专业部门验收通过不准投产使用。根据青海油田采油一厂的实际情况，特别是针对出砂、油稠、伴生气的影响制定技术性强、可操作的质量流量计使用操作规程等等;

　　(2)建议青海油田采油一厂对示功图的仪器(如载荷传感器)进行评估：

　　对全厂范围内使用的示功图的仪器(如载荷传感器)进行全面的检查、评估技术状况，对不合格的示功图的仪器(如载荷传感器)淘汰更换。建立青海油田采油一厂统一的示功图仪器的使用、操作管理规定以及示功图仪器定期标定制度，各采油队要建立相应的示功图仪器标定工作台帐资料，并定期组织监督抽查; 　　(3)加强油井计量数据采集的基础工作：

　　建议青海油田采油一厂每年在集中组织一次油井计量知识培训，各采油区要结合工作实际加强计量站计量工的操作知识、业务知识培训。强化现场计量器具监督抽查。做好计量器具入厂质量检验和在用仪表的周期检定工作。认真贯彻“日保周、周保月、月保季、季保年”的理念，以做好计量数据统计分析工作为中心，力争采集好、应用好、分析好计量数据，确保计量数据流的准确和及时，为降本增效提供可靠的技术数据依据，这样才能使我们油田的开发工作更为科学、更为高效;

　　(4)逐步实现全油田的功图自动化采集和功图计产的应用;

　　(5)加强含砂、含气、含蜡、供液不足井功图求产系统的优化和研究，满足目前油田单井计量的需要。

　　因此我认为：我们要结合青海油田的实际情况包括含砂、含蜡，含气不稳定这一特点，不能急功近利，而是要试探性的利用或借鉴其它油田的单井计量方法，逐步实现示功图在油田单井计量的自动化和不断提高示功图求产在青海油田采油一厂单井计量的准确性，但要计量准确首先应该解决青海油田采油一厂示功图的局限性问题，解决示功图系统存在的问题。首先是各基层单位积极互相配合，对示功图求产系统进行优化;其次是要建立起功图求产的管理体系，明确责任到个人，提高该系统的利用效率;三是在功图系统诊断上要落实到责任将功图系统进行分析判断;最后是要逐步完善功图求产系统，提高自动化水平。

　　6 发展方向

　　仪器仪表和微电子技术的快速发展，促进了原油单井计量技术、原理和方法的日益成熟，在计量技术的发展方向上，主要表现在以下几个方面：向仪表化方向发展。随着技术的进步及各种液体流量计的广泛应用，油井产量计量中必然越来越多地使用操作简单、读数方便，高精度的流量计。我国油田多进入开发后期，需要准确及时的了解油井的生产状况，为生产管理提供真实可信的数据，对油井计量精度的要求必然越来越高;向快速化方向发展，为了及时掌握油井的生产状况，需要缩短油井计量周期，对油井进行更加频繁和及时的测量，因此必须提高油井计量速度; 向自动化方向发展，自动化技术的发展为降低劳动强度和提高劳动生产率提供了可靠保证。同时，为了实现油井准确、快速的测量，也必须采用自动化的测量方法，示功图计量的研究和应用将会得到越来越广泛地重视。