单井计量技术研究与应用

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1概述

目前新疆油田重油公司采油作业二区共有34座计量站，其中有23座计量站是采用老式玻璃管量油技术，另外11座计量站采用的是落地翻斗量油技术以及多通阀自动连续计量技术。

2老式玻璃管量油技术

（1）工作原理。采出液从进口管线进入分离器后，在挡油帽上分散开来，采出液分散之后通过重力沿着内壁流到分离器的底端，此时排油管将其排出。采出液中的气体上升后通过分离伞汇集后改变流向，气体中附带的油滴被遗留在伞壁上，聚集多了之后沿着壁流下，气体从油中分离出来之后再从分离器上端排气管流入管线开始气体测量。（2）计量原理。分离筒和玻璃管在计量器的侧面一起组成连通器，参考连通器工作方式，水柱压力与液柱压力分别在玻璃管内和计量器内达成一致，所以，当计量器内的液柱上了一段距离后，玻璃管内的水柱也会增加一段距离，由于水和液体密度不一样，水柱和液柱上升的距离也不一样。得知了水柱的高度，计量器内的液柱高度就能算出来，把上升所用的时间记下来，计量器内的液体重量便可算出来，最后该井日产量就能算出来。（3）优缺点分析。设备和流程简单、成本低是这种计量器的优势，但油田开发在不断的进行，老式计量方式的缺点更加明显，表现在以下方面：①这种计量方法计量不精确，误差高；②产液量高的单井计量完以后需要手动打油，操作麻烦。③员工工作强度大。④如果员工责任心不强，也会影响计量的精确度。

3落地翻斗量油技术

（1）计量原理。在翻斗计量器的内部，可以看到有两个翻斗，量油过程中原油先从进口管线进到计量器上端，之后再进到下端的翻斗里，当翻斗里的油装满后便将油卸下；这个时候油进入到另一个翻斗，翻斗装满后再次将油卸下，这时油继续流入第一个翻斗，装满后继续卸，就这样反复循环。翻斗将油卸下的次数被记在显示屏上，程序自动计算出每口井日产量。（2）应用效果。目前采油作业二区共安装了落地翻斗装置7套，自2011年开始投产，通过现场应用，员工们都可熟练操作。但是在冬天气温较低时翻斗经常被卡死，主要是因为原油温度低，粘度较高，油汇聚在计量器下端的翻斗周围使其无法翻转。只有对单井采取挖潜措施，提高来液温度，降低粘度，才能保证翻斗计量器的正常使用。而且后期由于埋地电缆被挖坏、翻斗接线盒被腐蚀等原因，造成无法使用。（3）优缺点分析。优点：管理方便，投资少，流程简单，可满足24h不间断计量，比较适用于温高汽大、泵况不良好的油井计量。不足之处：①翻斗使用时间久了其轴承容易发生磨损，接线盒生锈，出现气液比高、计量不准的情况；②翻斗会因为冬季气温过低，原油粘度降低而造成结蜡，其容积也会因为结蜡而变化，现场的实用性不强。

4多通阀自动连续计量技术

通过多通阀机构实现选井控制，它是由多通阀、电机、电路板、智能控制器、电动执行器组成，具有油井自动计量选井系统，可实现智能选井控制、电动执行器驱动。该模式的特点是能满足油井自动选井计量，优点是电动执行机构少，附属设备少，安装方便，空间小，操控性强。（1）计量原理。在组态软件的控制下，多通阀计量选井才可工作，控制器发出计量指令后，电动执行机构开始带动多通阀转动，当转动到指令要求的井号时，多通阀会自动停止，被选定的油井来液会进入到计量线，其余井的来液汇聚到集油线里，计量油井的来液沿着计量线进入到站区计量房内的落地式分离器中，计量值通过程序自动计算后显示在电脑上以供查看。（2）应用效果。采油作业二区于2014年、2015年先后一共新建了8座计量房，投产了8座落地式分离器，在经过专业自动化人员培训之后均已投入使用，并且运行较为平稳，计量结果较为准确，员工操作方便，很大程度上降低了劳动强度，符合生产需要，安全性较高。（3）优缺点分析。优点：①产量低、井距大的井适合用此种计量方式；②操作容易，计量精度较高，适应性强，员工劳动强度降低；③流程可在计量结束后自动恢复，计量过程不会造成油污泄漏，不会污染站区。缺点：①不能计量温高汽大的井且不能长时间计量。②多通阀电路板易烧坏，造成无法选井计量。③计量组态易出现间歇性死机现象。

5结论

（1）随着数字化油田的迅速发展，单井计量技术的自动化应用程度越来越高，逐渐取代老式人工切换流程的计量方法，获得了更快速的发展。（2）玻璃管计量技术、翻斗计量技术用来计量含水较高的油井会有很大的误差，玻璃管量油方式人工切换流程的劳动强度不小，计量效率不高，而落地翻斗故障率又比较高，现场实用性低，所以在探索新技术的过程中应将多通阀自动连续计量技术作为主要研究方向。（3）多通阀自动选井计量技术测量准确,性能稳定，使工人的劳动强度大大降低，并使生产过程中油井资料录取的稳定性和实时性得到提高；其次使用多通阀电机保护程序，可有效地降低电动执行器的损坏率，降低了成本。

参考文献：

[1]王宏春，陈文，朱安江.多通阀在油井计量中的应用[J].油气田地面工程，2011.

[2]翁雷，杨光道.油井产量计量新技术发展情况综合分析[J].天然气与石油，2013.

[3]何卓昆.计量站自动化计量技术分析评价[J].石油石化节能，2016.

作者:岗坚峰 单位:新疆油田公司重油开发公司