多相流量计在Petrozuata油田的应用

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油田的应用

摘要以前应用多相流量计(MPM)时

通常只使用几台流量计.而委内瑞拉的Petro- zuaia却安装使用了37台多相

流量计,该系统已经运行了5年多.本文讲述了多相流量计设备及其运行情况,介绍了广泛应用这种计量技术时遇到的困难和运行结果.

主题词稠油油藏多相流量计操作

忡能运行币?维护

一

,概述

Petrozuata是一个战略性合资公司,其中 C0n0c0Ph?ips拥有51.1股份.委内

瑞拉国家石油公司Petr61eosdeVellezuel8S.A.(PDVSA)

抛有49.9%.陔项目是委内瑞拉Anzodlegui州一个原油生产和加工的综合项日.尽管在2001年4 月开始工业化运行,但实际的超稠油生产始于 1998年中

期.Pelrozuata的主要职能包括在Ori— rloco油减带的Zuata区开采超稠油,并

输送到委内瑞拉北海岸的Jose-1-业中心,改质为l9., 26.5.API的合成原油,然

后与14.APl原油和相关副产品(如液化石油气,硫和石油焦)一起销售. Petrozuata公司的运营期为35年,在此期间将钻750多口井,预计超稠油生产量

接近16× 】0bbl.谈公司利用々利炼焦技术将稠油改质为轻

质合成原油,生产能力为12×lobbl/d.现在. Petrozuata超稠油生产量超过

J2.5×10bbl/d. 白1997年以来,Petrozuata在Zuata 56000acre的范嗣内钻了

260多口井(现在还有】95口井在生产),在接下来的3O年里还将钻490 口井,这

些井聚集在37座生产平台周围. 生产出的超稠油掺人石脑油后,由1l台2000hp的多相混输泵进行输送.油田内产出液由 37台多相流量计进行计量分配,每一座生产平台安装一台多相流量计.稀释后的原油经过中央处理没备处理(除气币?脱水)和计量后,通过一条直径 36in,长l25mile的管道泵输到加工厂.

二,稠油和超稠油生产

早在Petrozuala油田开发过程中就存在的两个主编译:李玉风(中石化石油勘探开发研究院) 审校:马颖洁(大庆油田上程有限公司)

要工艺问题.都是|n原油黏度(过大),气/油泡沫和油/水乳状液引起的.稀释基生产模式可以有效降低黏度由于流体黏度与稀释液加量成反比,很少量的稀释液就可以大大降低混合液的黏度.另外,昼夜环境温度变化对流体黏度也有很大的影响. 由于初始油藏压力低于泡点压力,此.原油在油藏条件下有泡沫产生.

早在没计阶段就认识到需要大量的井币?生:平台才能成功地开发油减.传统的油气抽提技术需要集油站或者集油平台,每一个站或平台都需要一台测试分离器或生产分离器将气从烃液中分离出米. 由于原油黏度和密度都很大,分离器必须要足够大才能保证足够的停留H寸问,需要加热炉和化学

添加剂控制起泡(还有助于油水分离). 传统的重力基测试分离器和有关没备郜足高投资设备.通过成本研究发现,使用多相混输泵将偏远处井和平台生产的多相流体输送至中央处理装箕是可行的.对泵输的多相产品进行集中处理的没计概念要求油井平台采用多相流计'量.

三,流量计

技术评估选定了四个流量计厂商,他们使刚的是不同的计量策略和技术.这些

多相流量计系统已经通过了多种质量测试.在模拟现场条件下对这些流量计进行性能检测后,选择了一种多相流量计_并进一步进行了现场测试试验.试验结果表明,

流量计在很宽的黏度范围内工作良好,测量方法和技术对该油【日流体性质不敏感,mi可以对不同外流体进行计量操作.

1,生产和油井测试试验

在更加真实的现场条件下,进行了两次小规模试验以评价流量计的没计和性能.现场条件能够检测流量计处理高黏度产出液以及随现场温度变化时的性能.试验也检测了流量计对掺入低黏度稀释刑的反应以及对稀释剂与稠油混合液的计量结果.流量变化可以评价流量计的凋节性能

2,现场安装和启动

在1998乖?l999年进行了多相流量汁的安装.

36国外油田工程第22卷第ll期(2006.11) 流量计在从休斯顿的厂家发货前进行了工厂验收试验.试验包括大范围流量,含水率,气体含量对流量计的影响.每一批流量计的设计都根据现场使用

情况进行了改进,包括硬件和软件.

新计量技术的引入需要对现场人员进行技术, 设备,维护等方面的培训.最初,

厂家负责对主要的项目工程师进行培训,Petrozuata负责对现场操作人员进行培训.在现场,厂家提供了投产现场技术支持,并帮助培训现场技术人员,协助进行系统维护丰n运行.

油田平均产砂量为0.59,6(体积分数),不过这个数值不是固定的,在生产过程

中有可能增大或减少,在延长期内有可能降刘0.19,6,处于这个水平的产砂量可

以忽略.但是,在关井或启动很短的时I1]_l内,产砂量有可能达到5,甚至更高.在多相计量系统中容积式(PD)流量计对外来物质很敏感,含砂量过高有可能使其磨损或划伤,损坏. 根据Petrozuata的应用经验,改进了外部滤网,厂家重新设计了PD流量计以提高其对外来物质的容限,对砂子的耐磨性达到所需的水平由于高产

砂量一般在启动时产生,因此在启动阶段将多相流量计旁路,直到井中侵蚀物质全

部清除干净. 早期发现的另外一个问题是压力及压差传感器的脉冲发生管堵塞,这个管中最初装满了硅油以防止污染和堵塞.一旦堵塞需要加大维修力度.为此开发了一种半自动系统,只需很简单的操作就可以在管中重新充填硅油.该系统运行良好,而且由于沥青堵塞导致的仪表故障也大大减少. 3,定期校准

制定了一个定刺校准程序以保证流量计准确操作.体积校准是将一种单相液体以PD流量计满量程的lO和5O的流量通过多相流量计(MPM),

检验流量计计量的准确性.浚方法可测试流量计组件并与初始(出厂)时的校准结果进行对比.多相流量计(MPM)由3个流量计串连组成,出厂时这3个流量计在测量范围内测量结果的误差不超过 ?O.5.如果偏差变大,应采取措施减小误差或进行更换.

当流量计进行在线校准时要使用稀释剂,这时需要增加,个稀释剂循环管线,该改进可以大大减少维护工作量.

4,多相流量计性能包络线

多相流量计自启动以来一直运行良好.但是, 一

些井的产量大大低于预期产量,低于流量计性能包络线的下限,流量计最大测

量流量为5000BFPD (bbl/d).厂家采用储罐计量对流量计进行了大量测试并对流

量数据进行综合分析,建立了一个曲线模型用于拟合流摄计在低流量条件下的流量.修改后的软件利用曲线拟合消除了系统偏差.大大缩小了误差范围.

5,运行和维护

多相流量计遇到了一些由于操作条件引起的问题.某些现场条件导致了高的维护率,其中,潮湿环境引起的湿气进入,砂和外来物质进入PD流量计以及稠油堵塞脉冲发生管是影响流量计性能的主要因素,某些电子和电器元件强度不够也是影响硬件性能的一个重要因素.通过适当的维护和操作员培训,许多问题得到解决,与其有关的故障也大大减少.