分離器加質量流量計在單環量油中的應用
摘要：烏爾遜油田原油集輸采用環狀流程, 用集油間取代計量間, 簡化了地面流程, 節省了投資, 但也給油井液量計量提出了挑戰。目前, 油田主要計量方式為功圖量油, 由于油田屬于低滲透油田, 同時部分區塊砂體發育規模小, 連通性差, 供液不足井所占比例大, 導致單井量油誤差較大。為準確的掌握油井產量資料、了解儲油層的生產狀況, 烏爾遜油田進行了“分離器+質量流量計”單環量油現場試驗, 與功圖量油二者互相補充、互相驗證, 提高量油精度。
1 概述
1.1 情況簡介
烏爾遜油田2007年開始架罐試采, 2008年開展地面系統建設, 油氣集輸系統現已建成脫水站1座、卸油點1座, 站外管轄油井158口, 其中單井拉油井19口, 提撈采油井11口, 電加熱集油井81口, 環狀摻水集油井48口, 已建集油間2座, 摻水集油環12個。
2號集油間各環有摻水流量自動控制裝置, 可以控制和計量單環摻水量及壓力、溫度等參數, 且烏東2#集油間管轄油井正常生產井較多, 單井產液量在0.5~12.0t/d, 單井產油為0~5.5t/d, 選擇2號集油間開展本實驗 (見圖1) 。
1.2 現場試驗原理
試驗原理 (見式1-式3) :
1.2.1 產油量
式中:Q質量流量計—質量流量計測得產油值, t/d;
Q油—單環油量, t/d;
K—含水率, %;
原油密度, 103kg/m3;
V—試驗期間分離器內液量變化值, m3。
式中:D—分離器內徑, m;
π—圓周率, 3.14;
H—分離器液位變化值, m。
1.2.2 產水量
利用摻水流量自動控制裝置讀出摻水量, 質量流量計讀出產油量和總水量。
本實驗通過對烏東2號集油間進行工藝改造, 在集油間后側增加一個分離器, 并對2號集油間進行工藝改造, 在集油間內安裝質量流量計, 集油間工藝改造流程圖如下 (見圖3) 。
圖3 2號閥組間工藝改造流程示意圖
2“分離器+質量流量計”量油與功圖量油對比分析
2.1 兩種量油方式數據對比
對2號集油間進行單環量油試驗, 通過切換流程, 將2號集油間各環產液先經過分離器進行氣液分離, 分離出液體經過質量流量計進行測量產油、產水, 分離出的氣體進入回油匯管, 量油數據如下 (見表1) 。
表1 質量流量計量油與功圖量油數據對比表
“分離器+質量流量計”的方式實現單環計量產液、產油, 利用測量結果與環內生產井功圖量油之和對比, 確定整個環內各井生產是否出現異常, 對比單井逐一計量, 節省大量時間。單環產量在允許的波動范圍, 可以延長單井量油的周期, 降低工人勞動強度, 方便生產管理。
功圖量油與“分離器+質量流量計”的量油方式相比較, 功圖量油結果一般要高于質量流量計計量結果, 目前對于這兩種量油方法雖然沒有更準確的標效依據, 因為后者是在正常生產過程中測得的實際產量, 因此普遍認為質量流量計的計量結果要比功圖量油的結果更貼近實際 (見圖4、圖5) 。
圖4 質量流量計量油與功圖量油產液對比圖
圖5 質量流量計量油與功圖量油產油對比圖
2.2 功圖量油修正系數k的修正
由于抽油泵工況復雜, 不同泵況下示功圖會呈現出不同的形狀。例如供液不足, 氣體影響等, 造成用功圖法量出的產量與真實的產量存在著一定的誤差, 所以需要對得出的有效理論產量進行修正[3], 則實際產量為 (見式4) :
Q—有效理論產量, t/d;
k—修正系數, 無因次。
功圖受泵況漏失、結蠟、供液不足等因素影響, 計量誤差較大, 利用系數k對功圖量油值進行修正。一般認為量油車的量油值是準確的, 本試驗利用“分離器+質量流量計”的量油方式進行量油, 原理與量油車一致。在集油間進行量油, 利用該方法對功圖量油進行修正。試驗選取4口井進行功圖量油與“分離器+質量流量計”量油進行對比, 采用功圖量油為主, 質量流量計量油為輔助的方式, 修正擬合系數 (見表2) 。
表2 示功圖與質量流量計單井量油對比表
由于每口井的泵況漏失、結蠟、供液情況不同, 單井計量誤差較大, 對不同井選用不同的修正系數k值 (見表3) 。
表3 單井功圖量油修正系數k值的確定
“分離器+質量流量計”量油方法實現了測量單井產液、產油, 并利用結果對功圖量油法進行修正, 為油田生產計量管理增加了一種新的量油工藝。
2.3減少量油誤差的措施
功圖量油是多數油田普遍使用的量油方式, 但功圖受泵況漏失、結蠟、供液不足等因素影響, 單井計量誤差較大, 若能及時采取有效的監測手段及相應措施來及時發現和處理以上問題, 在很大程度上會避免或降低單井計量誤差大的情況發生, 為此將通過以下手段進行監測及相應措施來解決以上問題。
(1) 加強單井資料錄取工作, 綜合分析單井含水、電流、功圖、液面等數據, 加強異常井監測力度。 (2) 在泵況漏失方面:每日錄取電流、定期取樣、測試功圖, 對液面進行分析, 力爭做到及時核實泵況漏失情況。 (3) 在結蠟井方面:制定合理的洗井周期, 對結蠟井及時熱洗清蠟。 (4) 對嚴重供液不足井:采取優化生產參數, 若無法降參則改為間抽, 改善供小于排的條件, 進而準確的計量單井產量。
2.4應用情況與市場前景
通過功圖量油和“分離器+質量流量計”量油方法數據對比, 采集不同油井的現場數據, 依據一定的理論基礎, 針對不同工況抽油機井確定其不同的量油方法, 制定出減少量油誤差的措施, 完善目前的功圖法量油方法, 更好地滿足油井產量計量的精度要求和可靠性要求。
該試驗的應用完成, 進一步實現取全、取準抽油井手資料的目的, 通過完善功圖量油與“分離器+質量流量計”量油方法, 可以較為計量各區塊油井生產動態。為開發部門了解儲油層的生產狀況, 分析儲油層的變化動態, 科學制定出開發方案和調整改造方案提供了依據。
3 結束語
(1) “分離器+質量流量計”方法實現了對單環、單井測量產液、產油, 是一種新的量油方式。 (2) “分離器+質量流量計”方法進行單井計量時, 需要關掉本環內其他正常生產井, 在計量時影響產量。 (3) 功圖量油法具有重復性好, 儀器操作簡捷等特點, 但對于功圖不規整的油井誤差較大, 需要對其修正[4]。