楊春穎 劉 哲

（中國石油冀東油田勘察設(shè)計(jì)研究院，河北 唐山 063004）

在原油開采過程中,需要了解各油井的原油及天然氣產(chǎn)量,從而確定油田區(qū)塊地層油氣含量及地層結(jié)構(gòu)的變化。通過提供的實(shí)時(shí)計(jì)量數(shù)據(jù),可為生產(chǎn)管理提供參考,對優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)、提高采收率起到重要作用。根據(jù)《灘海油田油氣集輸技術(shù)規(guī)范》要求，灘海油田油井產(chǎn)量計(jì)量主要是確定油、氣、水的日產(chǎn)量，計(jì)量綜合誤差(計(jì)量系統(tǒng)精度)均應(yīng)在±10%以內(nèi)。油井產(chǎn)量計(jì)量應(yīng)采用周期性連續(xù)計(jì)量。每口井每次連續(xù)計(jì)量時(shí)間一般為 8～24h，計(jì)量周期15～30d。

單井計(jì)量采用的方法較多：兩相分離計(jì)量、三相分離計(jì)量以及多相流量計(jì)量等。

1 兩相分離計(jì)量

目前 ,我國各油田油井計(jì)量普遍采取十幾口油井的產(chǎn)出液進(jìn)入同一計(jì)量間 ,共用一套計(jì)量裝置進(jìn)行計(jì)量的方式。單井來油進(jìn)計(jì)量站經(jīng)兩相計(jì)量分離器分離后，氣、液分別經(jīng)氣體流量計(jì)、含水油流量計(jì)（含水分析儀）計(jì)量后匯入集油匯管。油田進(jìn)入高含水期后 ,油井產(chǎn)液量波動較大 ,且沒有規(guī)律 ,低產(chǎn)油井還存在間歇產(chǎn)液現(xiàn)象 ,間歇時(shí)間長短不一 ,短時(shí)計(jì)量的數(shù)據(jù)難以反映油井的真實(shí)產(chǎn)液狀況。在冀東南堡陸地油田，兩相計(jì)量得到廣泛應(yīng)用，隨著開發(fā)已進(jìn)入高含水期，綜合含水達(dá)85%以上，且部分油井單井產(chǎn)液量較低，含氣量較低，這對兩相計(jì)量的精度產(chǎn)生一定的影響。

2 三相分離計(jì)量

單井來油進(jìn)計(jì)量站經(jīng)三相計(jì)量分離器分離后，油、氣、水分別經(jīng)油、氣、水計(jì)量儀表計(jì)量后匯入集油匯管。傳統(tǒng)的油井計(jì)量方式技術(shù)較成熟，計(jì)量精度較高。其主要缺點(diǎn)是占地大、工藝流程復(fù)雜。當(dāng)切換到另一口井計(jì)量時(shí)需要較長的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定，然后才能計(jì)量。

3 多相流量計(jì)量

多相流量技術(shù)就是將一種多相流量計(jì)直接安裝在油氣集輸管線上，采用先進(jìn)的測量技術(shù)，在油、氣、水三相不分離的狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)在線測量，自動顯示測量數(shù)據(jù)，分別輸出油、氣、水的流量、溫度、壓力等被測參量。從而可以取代傳統(tǒng)的由測試分離器及其輔助系統(tǒng)組成的計(jì)量裝置，簡化油氣生產(chǎn)工藝流程，降低投資，減少操作成本。它可根據(jù)應(yīng)用場合采用不同精度等級的多相計(jì)量裝置，直接對油井產(chǎn)出液中的油、氣、水三組分進(jìn)行計(jì)量。

國內(nèi)使用多相流量計(jì)的單位陸地油田有勝利油田、冀東油田陸上無人值守計(jì)量站；海洋平臺有中國海洋石油總公司下屬的綏中36-1、秦皇島32-6、曹妃甸Phase II 等。該計(jì)量方式的主要工作原理是：

(1)采用低能伽瑪傳感器測量相分率，其中用單能伽瑪傳感器測量含氣率，用雙能伽瑪傳感器測量含水率；(2)采用文丘里，或互相關(guān)＋文丘里結(jié)合的技術(shù)測量總流量；(3)根據(jù)相分率和專用數(shù)學(xué)模型確定油、氣、水各相的流量；(4)配套壓力、溫度測量儀表，實(shí)現(xiàn)PVT 轉(zhuǎn)換；(5)高速信號采集技術(shù)，專用工業(yè)計(jì)算機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。(6)輸出參數(shù)：總液量、油、氣、水流量、含水率、含氣率、溫度、壓力。

4 多相流量計(jì)的主要特點(diǎn)

4.1 結(jié)構(gòu)緊湊，可以放在井口槽中，每個(gè)井口槽放一臺，油井經(jīng)計(jì)量匯管到多相流量計(jì)計(jì)量后可直接匯入集油匯管，簡化了工藝；

4.2 采用低能伽瑪射線吸收原理測量相分率，不受乳化液相轉(zhuǎn)化的影響，可以用于全范圍相分率測量；

4.3 可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)、自動測量，無人值守；

4.4 具有良好的可靠性，適用的測量準(zhǔn)確度和重復(fù)性；

4.5 一次投資和維護(hù)費(fèi)用低，在采用生產(chǎn)中，尤其在海洋油田具有很大的潛在效益；

4.6 測量范圍廣：可采用雙液路設(shè)計(jì)，兩個(gè)液路用閥門切換，當(dāng)流量較低時(shí)關(guān)閉閥門，小液路工作。此時(shí)最低可測到30m3/d(GVF80%)、20m3/d(GVF90%)的低液量點(diǎn)。當(dāng)流量高時(shí)，切換閥門，設(shè)備使用大液路測量，最高可測：800m3/d(GVF80%)，1500m3/d(全液)的大液量點(diǎn)。

油井計(jì)量有計(jì)量間計(jì)量、翻斗計(jì)量、計(jì)量車、軟件量油和新型智能多相流量計(jì)等多種計(jì)量方式。其中計(jì)量間計(jì)量、翻斗計(jì)量、計(jì)量車和大部分智能多相流流量計(jì)采用氣液分離計(jì)量方法，部分單井測量裝置采用不分離計(jì)量方法。軟件量油屬于間接測量產(chǎn)量的軟測量方法。

目前，很多油田采用計(jì)量間計(jì)量，采用三相分離器將每口油井的油、氣、水分開或采用兩相分離器將氣、液相分開，然后分相計(jì)量。這種傳統(tǒng)分離器測量方法通過間斷性的進(jìn)液排液計(jì)量產(chǎn)液量，計(jì)量方法不連續(xù)，工作過程繁瑣，而且人為因素很大。采用多相流量計(jì)方式能夠滿足計(jì)量要求，且能夠最大限度地簡化工藝流程，減少工藝設(shè)備，減少維護(hù)工作量，是灘海油田較為理想的一種油井計(jì)量方法。冀東南堡油田采用“海油陸采“的全新開發(fā)模式，以吹砂填海建造的人工島為中心，四周建造小型鋼制平臺，油氣處理設(shè)施盡量依托陸地，簡化人工島和鋼平臺上的油氣生產(chǎn)設(shè)施，在寸土寸金的人工島和鋼平臺上，采用多相計(jì)量流量計(jì)。為更好地保證測量精度，提高測量準(zhǔn)確性，設(shè)一臺兩相全自動計(jì)量裝置，每臺流量計(jì)有大、小兩種規(guī)格的流量計(jì)，分別對多相流量計(jì)的大、小液路進(jìn)行校核。此外，為保證個(gè)別井口出油溫度較低的低產(chǎn)井油井產(chǎn)量計(jì)量，在流量計(jì)前加設(shè)一臺電加熱器。

現(xiàn)場應(yīng)用表明,多相流計(jì)量裝置有許多技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn),計(jì)量精度滿足生產(chǎn)要求，其提供的各種數(shù)據(jù)可用于優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)、提高采收率、優(yōu)化工藝流程，其發(fā)展趨勢是小型化、智能化、高精度、低成本、適應(yīng)性廣、安全性高和結(jié)構(gòu)緊湊，而且通過多相流量計(jì)還可以分析介質(zhì)組成，包括蠟、水合物、化學(xué)組分等，是油田單井計(jì)量的發(fā)展方向。

[1]王紹忠，孫陳清.勝利海上埕島油田油井計(jì)量技術(shù)[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2004-05-05.