胜利油田单井三相计量装置的改进

胜利油田单井三相计量装置的改进
李贵勇;汤国庆;王秀萍;朱绍清;董艾平
【摘要】对胜利油田单井三相计量装置存在的问题进行了分析，提出了改进措施。

经过改进，扩大了计量装置的适用范围，提高了计量装置的准确性。

【期刊名称】《石油和化工设备》
【年(卷),期】2012(000)010
【总页数】3页(P67-69)
【关键词】胜利油田;单井计量;三相计量装置;改进
【作者】李贵勇;汤国庆;王秀萍;朱绍清;董艾平
【作者单位】胜利油田技术检测中心,山东东营257000;胜利油田技术检测中心,山东东营257000;胜利油田技术检测中心,山东东营257000;胜利油田技术检测中心,山东东营257000;胜利油田技术检测中心,山东东营257000
【正文语种】中文
胜利油田经过50多年的开发，平均单井产量降幅逐年增大。

随着油田精细化管理的深入，单井计量逾发受到重视。

目前油田单井计量模式有两种：一种通过对井口产出液进行气液两相分离后计量液量，井口取样化验测得原油含水，根据液量和含水计算油井产油量，这种计量方式适用产量稳定的油井；另一种采用两相分离加仪表计量，两相分离后由装置直接测量含水计算产油量，这种计量方式适用含水较低的油井。

胜利油田高含水、间歇波动井的数量逐年增加。

这两种计量模式已无法满
足油井准确计量产量的需要。

三相计量装置是一种小型高效、自动运行、准确度高、撬裝式的油气水三相计量装置，可实现对油田低产液油井、混串油井、低气量油井、间歇油井产量的24小时连续计量。

1 三相计量装置原理
1.1 三相计量装置技术方案
三相计量装置可将油井来液进行油气水三相分离，将高含水原油转化为低含水原油，降低了由于原油含水高对仪表计量精度产生的误差，运用高精度仪表进行计量。

其技术方案见图1。

图1 三相计量装置技术方案路线图
1.2 三相计量装置结构
三相计量装置内部结构如图2所示。

图2 三相计量装置结构图
三相计量装置采用旋流分离技术进行气液分离。

油井产出的气液混合物由切向入口进入旋流分离器后，形成的旋流产生了比重力高出许多倍的离心力，由于气液相密度不同，所受离心力差别很大，重力、离心力和浮力联合作用将气体和液体分离。

液体沿径向被推向外侧，并向下由液体出口排出，气体则运动到中心，并向上由
气体出口排出。

三相计量装置的油水分离部分主要由消能室、沉降分离室、油室三部分组成。

消能室主要是削弱从旋流分离器来的液相能量，使液相平稳过渡到沉降分离室；沉降分离室主要使油、水及剩余气体泡沫得到充分分离。

分离出的油溢流进入油室。

2 三相计量装置的改进
针对三相计量装置在油田现场使用中出现的一些问题，对该装置进行了改进。

2.1 加工法兰接口
在对油田四种主要在用单井计量装置的测试过程中，发现管路接口法兰尺寸有2
英寸和3英寸的区别。

根据现场条件，加工了2英寸直头法兰接口、2英寸弯头
法兰接口、3英寸直头法兰接口和3英寸弯头法兰接口。

3英寸法兰接口与一直管焊接后，再焊接一个3英寸至2英寸的变径管，通过丝扣和三相计量装置管线连接。

接口连接图见图3。

图3 接口连接图
2.2 改进计量管道
为了改善流通性能，对油路管道和水路管道进行了改造：水路管道加长了
1169mm，油路管道缩短了1169mm；调节阀后的油路管线从DN25增大至
DN40。

通过以上改动，增大了油路流通面积，缩短了油路管道，改进后，流体流动畅通。

2.3 改进入口管线
在现场实验过程中，发现油路液体内含有游离气，说明旋流分离器气液分离效果不好，进料速度达不到最佳状态。

解决问题的关键是提高进口流速。

针对不同液量和气量的油井，加工了16mm、20mm、25mm、36mm口径的喷嘴。

安装调试后，效果较好，减低了油中带气量，密度吻合较好。

2.4 改进除沫器
在现场测试中发现，装置的气路管线出现被原油堵塞的情况，分析原因为：流经丝网除沫器的气路中带有油体液沫，丝网除沫器能滤除悬浮于气流中的较大液沫，较小和微小的油体液沫可能粘附在管道中，越积越多，造成气路堵塞。

经过研究，决定在除沫器上安装折板，降低气流中液沫的流通性。

经以上技术改进措施，大大提高了旋流分离器的分离效果，保证了仪表的计量精度。

图4 无加热带时油路管道内原油流动状况
图5 有加热带时油路管线内原油流动状况
2.5 增加伴热带
稠油井由于黏度大，分离后的低含水原油流动性差，容易堵塞油路管线。

针对此问题，制订了解决方案：在卧式分离器和油路管线上加伴热带，并覆盖保温层，使油温保持在40℃左右，保证了油路管线畅通。

改造前后的分离效果见图4、图5。

2.6 改进取样口位置
为了检测装置的分离效果，在各计量管线安装有取样口，管路堵塞时还可用来放空。

为了提高计量装置的准确性，将取样口位置由原来在计量仪表前，改装到计量仪表后，提高了装置的计量准确性。

改造前后的实物图见图6、图7。

图6 改造前取样口位置图
图7 改造后取样口位置图
3 结语
对三相计量装置改进后，提高了计量装置的分离效果，扩大了计量装置的适用范围，提高了计量装置的准确性，提升了胜利油田单井计量装置的技术水平，可为油田开发部门提供准确的基础资料，为科学制定油区开发方案提供技术支持。

◆参考文献
[1]汤国庆，王春光，刘董宇，董艾平.三相计量装置在低产液油井上的应用研究[J].计量技术，2011 (10)：38-40.
[2]汤国庆，王春光，刘董宇，董艾平.移动式油井原油产量计量装置的研制与应用[J].石油工业计量监督，2009(9)：47-50.
[3]杭发琴，郭海滨，马珍福.试油井新型计量装置的研究与应用[J].石油机械，2009 (6)： 50-51.。