盧書田 張曉斌
摘 要:當前采油廠自動化系統(tǒng)應用中,分隊計量的實施可以使油藏區(qū)對采油隊產量實時掌握動態(tài),為實現(xiàn)油藏區(qū)精細化管理提供可靠依據。分隊計量技術是油藏區(qū)油藏精細化管理的重要基礎工作,也是采油廠地質科研部門獲得可靠數據的關鍵。
關鍵詞:自動化;分離計量;分離器;質量流量計
1 分隊計量必要性
1.1 及時掌握油田開發(fā)生產形勢
由于采油廠產量波動幅度大,不確定因素多,無法及時發(fā)現(xiàn)生產中存在的問題,從而影響區(qū)塊動態(tài)分析和對開發(fā)形勢的判斷,使區(qū)塊綜合治理沒有可靠的數據依據,最終采取增產措施時存在一定的盲目性。采用分隊計量后,根據液量、油量的變化趨勢,對油田開發(fā)過程中含水、液量、油量的變化進行定性的分析,掌握油田開發(fā)生產形勢。
1.2 準確判斷各采油隊的生產動態(tài)變化趨勢
目前各采油隊液量混輸,如遇全廠產量波動, 各隊開展計量調查、動態(tài)分析、開發(fā)指標分析時,最關鍵的產量指標不明確,影響了分析結果的可靠性。不能快速準確的判斷原因,給正常生產管理帶來很大困難。采用分隊計量后通過瞬時流量和累計流量變化,可及時掌握各采油隊(區(qū)塊)的生產動態(tài)變化趨勢。
1.3 為油田的管理考核提供科學依據,充分發(fā)揮基層的積極性
采用分隊計量準確的考核采油隊產量完成情況,建立和完善針對產量完成情況的激勵機制,為油田的管理考核提供科學依據。同時便于針對采油隊產量完成情況兌現(xiàn)獎罰制度,提高員工上產積極性。
2 計量現(xiàn)狀簡介
由于油井產出液主要由油、氣、水三部分組成,目前尚沒有簡便可行的方法實現(xiàn)油、氣、水混合液精確計量,現(xiàn)在采用的方法有:
2.1 計量間兩項分離計量
對單井產出液用分離器進行氣、液兩相分離,然后氣液分別計量,用一段時間的產液量換算為全天產液量,加人工化驗含水值計算單井產液、產油量。
2.2 旋流分離多項計量裝置
旋流分離多項計量裝置主要是采用氣液旋流分離技術把氣液分離,分別計量,具有安裝簡單、占地面積小等特點,可安裝于計量間實現(xiàn)單井計量或安裝于接轉站用于分隊計量。配備旋轉式計量分配閥組可實現(xiàn)全自動計量。
3 分隊計量
基于氣液分離或油、氣、水分離后的計量,氣路采用氣體流量計,水路一般采用電磁流量計,油路:(1)可采用容積流量計加在線含水分析儀組合;(2)質量流量計;本例中采用質量流量計。
測量原理:質量流量計可直接測量出流動液體的質量、密度、溫度,由此可計算出累加質量、體積流量、體積累加量等相關參數,結合油、水密度可計算出油、水質量、體積。
質量流量計可直接測量流體的質量流量、密度、溫度等相關參數,廣泛應用于石油化工、污水處理、石油貿易交接等場合。在含水原油測量中,根據實測原油密度與已知的污水、純油密度可計算出原油含水、純油量、污水量等相關參數,因而近年來在原油計量中得到了廣泛的應用。
計算條件:由于油水是兩種互不相容的液體,假設混合后體積為混合前體積之和,即Vh=Vs+Vy ………… (1)
Vh為混合液體積,Vy 為含油體積,Vs為含水的體積,混合液質量等于油質量加水質量,即:ρhVh=ρsVs+ρyVy…………(2)
ρh為混合液密度,即質量流量計測量密度,ρs為水密度,ρy為純油密度,
由(1)(2)推導出: Vs/Vh=(ρh-ρy ) /(ρs-ρy )
由此可計算出混合液體積含水(ρh-ρy ) /(ρs-ρy )
質量含水MS/Mh=(ρh-ρy)ρs/(ρs-ρy) ρh…………(3)
含油:My/Mh=1-(ρh-ρy)ρs/(ρs-ρy) ρh…………(4)
MS水質量,My油質量,Mh混合質量,由以上各式可方便的計算出污水量、油量。
各站工控機采集的數據根據需要傳送到中心服務器數據庫,中心服務器做網面發(fā)布應用,數據的集中應用在中心服務器實現(xiàn)。工控機應用軟件采用組態(tài)軟件便于修改維護、采集、計算數據存入本地數據庫。核心問題:質量流量計是該系統(tǒng)的核心計量儀表,在滿足其使用條件的前提下,具有精度高,穩(wěn)定性好,直接測量質量、密度等優(yōu)點。為保證質量流量計工況合理,必須控制好分離器的工作壓力、油、水腔液位,保證油路不含游離氣,如此能獲得真實滿意的測量結果,為應用系統(tǒng)提供真實可靠的數據。
4 應用效果
分隊計量的實施,使油藏區(qū)對采油隊產量可實時掌握動態(tài),這就對采油隊取全取準資料、及時掌握單井變化、精細化管理提出了更高的要求。各隊根據進站液量、油量的變化進行對比分析,監(jiān)控單井的生產動態(tài)、單井和計量站管線的運行狀態(tài),出現(xiàn)異常情況,判斷方向、區(qū)域,及時發(fā)現(xiàn)問題,采取措施,大大地提高時率,減少產量損失。 為應對復雜的油區(qū)環(huán)境提供了有效的監(jiān)控手段。通過監(jiān)控分析分隊計量數據、比對站與站之間液量差,可以迅速判斷系統(tǒng)內是否發(fā)生泄漏,及時查找泄漏點,避免產量損失。
為生產經營考核提供了準確依據,改變了以往只能考核到礦,無法精確考核到隊的現(xiàn)象,促進了基層生產積極性的發(fā)揮。分隊計量系統(tǒng)使各隊產液量、產油量數據準確,便于落實責任,嚴格考核,變壓力為動力,生產積極性得到發(fā)揮,各隊都千方百計加強管理、提高時率、堵塞漏洞、減少流失,輸差大幅下降。
促進了集輸系統(tǒng)精細化管理。分隊計量系統(tǒng)要求平穩(wěn)輸油,要求集輸站監(jiān)控分析數據變化,及時提供預警信息,實行聯(lián)動監(jiān)控,改變了以往集輸泵站的生產操作模式。各站對分離器、罐液位、泵排量的控制操作更加細化、精確。實現(xiàn)了由粗放管理、操作到精細管理、細致操作的轉變。
參考文獻
[1]毛寶瑚,等.油氣田自動化[M].石油大學出版社,2011.
作者簡介:盧書田(1978-),男,本科學歷,工程師,主要從事石油信息管理工作。