分离器加质量流量计在单环量油中的应用

摘要：乌尔逊油田原油集输采用环状流程, 用集油间取代计量间, 简化了地面流程, 节省了投资, 但也给油井液量计量提出了挑战。目前, 油田主要计量方式为功图量油, 由于油田属于低渗透油田, 同时部分区块砂体发育规模小, 连通性差, 供液不足井所占比例大, 导致单井量油误差较大。为准确的掌握油井产量资料、了解储油层的生产状况, 乌尔逊油田进行了“分离器+质量流量计”单环量油现场试验, 与功图量油二者互相补充、互相验证, 提高量油精度。

乌尔逊油田2007年开始架罐试采, 2008年开展地面系统建设, 油气集输系统现已建成脱水站1座、卸油点1座, 站外管辖油井158口, 其中单井拉油井19口, 提捞采油井11口, 电加热集油井81口, 环状掺水集油井48口, 已建集油间2座, 掺水集油环12个。

2号集油间各环有掺水流量自动控制装置, 可以控制和计量单环掺水量及压力、温度等参数, 且乌东2#集油间管辖油井正常生产井较多, 单井产液量在0.5~12.0t/d, 单井产油为0~5.5t/d, 选择2号集油间开展本实验 (见图1) 。

试验原理 (见式1-式3) :

式中:Q质量流量计—质量流量计测得产油值, t/d;

Q油—单环油量, t/d;

K—含水率, %;

原油密度, 103kg/m3;

V—试验期间分离器内液量变化值, m3。

式中:D—分离器内径, m;

π—圆周率, 3.14;

H—分离器液位变化值, m。

利用掺水流量自动控制装置读出掺水量, 质量流量计读出产油量和总水量。

本实验通过对乌东2号集油间进行工艺改造, 在集油间后侧增加一个分离器, 并对2号集油间进行工艺改造, 在集油间内安装质量流量计, 集油间工艺改造流程图如下 (见图3) 。

图3 2号阀组间工艺改造流程示意图

对2号集油间进行单环量油试验, 通过切换流程, 将2号集油间各环产液先经过分离器进行气液分离, 分离出液体经过质量流量计进行测量产油、产水, 分离出的气体进入回油汇管, 量油数据如下 (见表1) 。

表1 质量流量计量油与功图量油数据对比表 

“分离器+质量流量计”的方式实现单环计量产液、产油, 利用测量结果与环内生产井功图量油之和对比, 确定整个环内各井生产是否出现异常, 对比单井逐一计量, 节省大量时间。单环产量在允许的波动范围, 可以延长单井量油的周期, 降低工人劳动强度, 方便生产管理。

功图量油与“分离器+质量流量计”的量油方式相比较, 功图量油结果一般要高于质量流量计计量结果, 目前对于这两种量油方法虽然没有更准确的标效依据, 因为后者是在正常生产过程中测得的实际产量, 因此普遍认为质量流量计的计量结果要比功图量油的结果更贴近实际 (见图4、图5) 。

图4 质量流量计量油与功图量油产液对比图

图5 质量流量计量油与功图量油产油对比图

由于抽油泵工况复杂, 不同泵况下示功图会呈现出不同的形状。例如供液不足, 气体影响等, 造成用功图法量出的产量与真实的产量存在着一定的误差, 所以需要对得出的有效理论产量进行修正[3], 则实际产量为 (见式4) :

Q—有效理论产量, t/d;

k—修正系数, 无因次。

功图受泵况漏失、结蜡、供液不足等因素影响, 计量误差较大, 利用系数k对功图量油值进行修正。一般认为量油车的量油值是准确的, 本试验利用“分离器+质量流量计”的量油方式进行量油, 原理与量油车一致。在集油间进行量油, 利用该方法对功图量油进行修正。试验选取4口井进行功图量油与“分离器+质量流量计”量油进行对比, 采用功图量油为主, 质量流量计量油为辅助的方式, 修正拟合系数 (见表2) 。

表2 示功图与质量流量计单井量油对比表

由于每口井的泵况漏失、结蜡、供液情况不同, 单井计量误差较大, 对不同井选用不同的修正系数k值 (见表3) 。

表3 单井功图量油修正系数k值的确定

“分离器+质量流量计”量油方法实现了测量单井产液、产油, 并利用结果对功图量油法进行修正, 为油田生产计量管理增加了一种新的量油工艺。

功图量油是多数油田普遍使用的量油方式, 但功图受泵况漏失、结蜡、供液不足等因素影响, 单井计量误差较大, 若能及时采取有效的监测手段及相应措施来及时发现和处理以上问题, 在很大程度上会避免或降低单井计量误差大的情况发生, 为此将通过以下手段进行监测及相应措施来解决以上问题。

(1) 加强单井资料录取工作, 综合分析单井含水、电流、功图、液面等数据, 加强异常井监测力度。 (2) 在泵况漏失方面:每日录取电流、定期取样、测试功图, 对液面进行分析, 力争做到及时核实泵况漏失情况。 (3) 在结蜡井方面:制定合理的洗井周期, 对结蜡井及时热洗清蜡。 (4) 对严重供液不足井:采取优化生产参数, 若无法降参则改为间抽, 改善供小于排的条件, 进而准确的计量单井产量。

通过功图量油和“分离器+质量流量计”量油方法数据对比, 采集不同油井的现场数据, 依据一定的理论基础, 针对不同工况抽油机井确定其不同的量油方法, 制定出减少量油误差的措施, 完善目前的功图法量油方法, 更好地满足油井产量计量的精度要求和可靠性要求。

该试验的应用完成, 进一步实现取全、取准抽油井手资料的目的, 通过完善功图量油与“分离器+质量流量计”量油方法, 可以较为计量各区块油井生产动态。为开发部门了解储油层的生产状况, 分析储油层的变化动态, 科学制定出开发方案和调整改造方案提供了依据。

(1) “分离器+质量流量计”方法实现了对单环、单井测量产液、产油, 是一种新的量油方式。 (2) “分离器+质量流量计”方法进行单井计量时, 需要关掉本环内其他正常生产井, 在计量时影响产量。 (3) 功图量油法具有重复性好, 仪器操作简捷等特点, 但对于功图不规整的油井误差较大, 需要对其修正[4]。