多普勒流量计在油田单井计量中的应用

1. 45
6. 9
1. 07
7. 5
0. 74
9. 5
1. 50
4. 7
0. 63
9. 5
0. 21
9. 5
0. 90
5. 6
1. 46
9. 6
60. 0
0. 3
测试结果表明, 多普勒流量计计量误差符合部颁标准 10% 的要求。
结 论
根据近几年精细过滤器在油田清水注入系统中的应用情 况, 通过以上水质指标的分析初步分析有以下几点认识:
2 单井产物的特性及计量工艺 油田单井产物是一种多相混合物, 其中含有原油、天然气、 水、泥砂等多种物质。单井产量波动较大、波动频率高。为适应 单井产物的特性而采取的单井计量工艺除适合于个别单井的 单井拉油方式外, 其它工艺均采取计量站固定计量站设施计 量。 对于井口活动计量国内虽有一些油田采用, 但由于其计量 措施受多种因素影响, 均未获得实际应用。 多普勒流量计克服 了各种不利因素, 是适合于单井活动计量的新型计量仪表。 3 多普勒流量计测试结果 1995 年以来, 使用多普勒流量计对华北油田 11 座计量站、 30 多口单井进行了现场对比测试, 部分测试结果摘录见表 1。
0. 3
0. 8
0. 7
0. 5
36. 9 39. 9 34. 2 38. 5 9. 5×105 8. 1×104 7. 8×104 6. 3×104 2. 2×104 8. 4×103 5. 6×103 6. 2×103
96. 0 87. 2 91. 0 88. 3
73. 8 38. 6 34. 3 21. 2
1. 2
36. 5 36. 9 34. 0 37. 6
4. 2×104 2. 6×104 1. 5×105 5. 6×105 4. 8×103 2. 3×103 1. 3×104 2. 7×104
86. 1 90. 5 89. 2 94. 2
19. 2 13. 7 35. 6 43. 2
(上接第 37 页) 单井集油管线串联进大站, 从而取消了计量站, 简化了油气集 输工艺, 节省了单井进计量站的大量集油和伴热管线, 并节省 了计量站及配套工程投资。 使油田地面建设工程投资下降了 20% 以上, 提高了油田生产经济效益。
(3) 精细过滤器滤 管 必 须 进 行 定 期 杀 菌 酸 浸 等 预 处 理 再生。
(4) 精滤系统必须实现自动控制和自动运行操作。
多普勒流量计是适合单井计量的新型计量仪表, 采用多普 勒流量计进行井口活动计量是一种国内首创的新工艺。采用该 工艺及配套的简化工艺后, 平均每年华北油田地面建设工程投 资节省约 2 100 万元, 节省水电等能源消耗约 1 000 万元。 因 此, 多普勒流量计在油田生产中应用前景广阔。
参 数
鄯 8212 鄯 13215 鄯 10219 鄯 14212
悬浮物含量 (m g l) 膜滤系数 (M F) 总颗粒计数 (个 m l) 颗粒计数 (> 2Λm ) (个 m l) 颗粒累计百分数 (% ) (< 2Λm ) 颗粒体积累计百分数 (% ) (< 2Λm )
0. 9
0. 3
1. 1
表 9 注水井口颗粒水质分析结果
参 数
鄯 10212 鄯 12218 鄯 12212 鄯 8219
悬浮物含量 (m g l) 膜滤系数 (M F) 总颗粒计数 (个 m l) 颗粒计数 (> 2Λm ) (个 m l) 颗粒累计百分数 (% ) (< 2Λm ) 颗粒体积累计百分数 (% ) (< 2Λm )
单井号
表 1 多普勒流量计测试结果
ຫໍສະໝຸດ Baidu
多普勒测值 对比仪表测值
(m 3 h)
(m 3 h)
相对误差 (% )
146# 70- 33# 147# 144# 19# 46# 814# 89# 里一联外输
1. 55 1. 15 0. 81 1. 57 0. 69 0. 23 0. 95 1. 60 60. 16
■经验介绍 ■
石油规划设计 1997 年第 2 期 37
多普勒 流量计在油田单井计量中的应用
韩荣山 Ξ
华北石油管理局勘察设计研究院
摘 要 介绍多普勒流量计的基本原理应用、特性、油田单井计量的现状, 比较分析了油田各种计量方法的技术特 性和使用范围, 提出了使用多普勒流量计计量单井产量的一种新工艺新方法, 以及多普勒流量计用于油田实际单井计量 的使用情况、测试结果、经济效益和应用前景。
主题词 流量计 单井原油计量 应用
多普勒流量计由一个超声波发射器、一个接收器和一个信 号处理、信息输入、运算、显示仪器组成。 多普勒流量计的测量 原理是: 当发射器发射连续超声波透过管壁进入流体, 通过流 体中运动的气泡、固体颗粒等杂质时, 它们将以不同频率反射 声波, 这种频率变化称为多普勒效应。 多普勒流量计利用多普 勒原理测量介质流速、流量。
p rom ise. p ip eline indu stry, 1992, 75 (10)
收稿日期: 1996211218 编辑: 陆德喜
收稿日期: 1996212209 编辑: 陆德喜
表 8 鄯善油田颗粒体积百分数五年测试数据 %
年 份 1992 年 1993 年 1994 年 1995 年 1996 年上半年
颗粒体积百分数
(< 2Λm )
46. 8 45. 0 27. 6 37. 3
29. 5
在监测分析站内 2 级过滤器过滤效果的同时, 我们对井口 精细过滤器对颗粒控制的效果同时进行了取样分析, 其结果如 表 9 所示。 分析结果表明: 滤后小于 2 Λm 颗粒体积百分数达 90. 3% , 小于 2 Λm 颗粒体积累积百分数最大达 73. 8% (鄯 10～ 12 井) , 最小的为 13. 7% (鄯 13～ 15 井) , 平均为 35%。
另一类超声波流量计即时差法超声波流量计国内国外曾 有许多应用报导。 象法国、日本等应于石油管道、输水管道、泥 浆管道等应用情况。国内秦皇岛输油公司利用超声波流量计对 大庆原油计量试验的情况。但对于油田生产计量特别是用于单 井产量计量, 据中国石油天然气总公司信息研究所调查资料, 使用多普勒流量计计量单井产量在国内目前尚无报导。
应 用
自 1995 年以来, 华北油田开展了多普勒流量计计量单井
产量的研究, 并在多处现场试验获得成功, 现已推广应用。
1 采用多普勒流量计的目的
由于多普勒流量计测量原理、应用条件均适合单井产量计
量。 单井计量采用井口活动计量后,
(下转第 40 页)
Ξ 韩荣山, 男, 32 岁, 助理工程师。 1986 年毕业于广东石油学校石油炼制专业, 一直从事油气集输设计工作。 所负责的“小断块油田简化工艺研 究”被列入 1996～ 1997 年局科技推广项目, 九五总公司新技术推广项目。 通信地址: 河北任丘 , 062552
参 考 文 献 1 张积强. 法国使用超声波流量计的情况. 油气管道技术, 1981 2 王 强. 超声波流量计计量原油对比实验. 管道科技, 1992 (1) 3 D ellem · K · V. M u lti2Path U ltrason ic gas flow 2m eter show s
油田单井计量现状
1 分离器量油法 单井来油分别进计量站, 经计量汇管进计量分离器, 根据
计量分离器内单位时间液面上升的高度 (即体积的变化) 计算 出单井产量。分离器量油法是目前国内各油田普遍采用的工艺 方法。特点是: 采用计量站内分离器固定设施计量单井产量, 配 套工艺、设备复杂; 投资高, 操作维护工作量大; 计量误差较大。
( 1) 在吐哈油田无论哪种形式的过滤器, 哪种形式的滤管 (PE 管和 PEC 管) , 经采用M 2 型库尔特仪检测分析, 其滤后 水质均未达到小于 2 Λm 的颗粒占总颗粒体积的 80% 以上这个 标准 (SY5329288)。
( 2) 要确保精细过滤器正常运行, 必须在滤前进行预处理 (初过滤)。
2 流量计法 单井来油分别进计量站, 站内设消气器或分离器分气, 用 流量计代替计量分离器进行单井计量。目前国内一些油田采用 这种方法。特点是: 采用计量站内固定设施计量单井产量, 投资 较高, 维护量较大, 但误差较小。 3 质量流量计法 单井来油分别进计量站, 站内设分离器, 气相采用涡轮流 量计计量。液面采用质量流量计计量油、水产量。质量流量计是 一种三相计量工艺, 计量精度较高。 一般在国内自动化水平较 高的油田采用, 如鄯善油田、温米油田和丘陵油田。采用质量流 量计后将数据远传到控制中心进行显示、监测、打印等。这种工 艺的特点是: 计量站内固定计量设施, 投资较高, 计量误差较 小, 能适应自动化水平较高的油田。 4 单井拉油法 单井油直接进井场高架油罐, 汽车自流装车, 单井产量按 汽车油罐容量及车次计算单井产量。 单井拉油法适合井数少、 不宜建站就地处理的小油田, 对边远井尤为适用。 国内许多油 田采用了该方法。 特点是: 不建设计量及处理设施; 节省投资; 效益好、见效快; 计量误差较大; 适应范围小, 仅适应于部分边 远井和井数少的独立区块。
40 石油规划设计 1997 年第 2 期
■经验介绍 ■
由 4 270×12 个 mL 下降为二级过滤后 105×12 个 mL , 说明 精细过滤对大颗粒的去除作用效果明显。
表 7 中系统测试结果表明, 鄯善油田注水系统中小于 2 Λm 颗粒体积只达到 45% 左右, 距小于 2 Λm 体积达到 80% 以上相 差近二倍。 而且从鄯善油田历年颗粒粒径测试数据 (表 8) 中可 以看出, 虽在五年运行中对过滤器进行过两次检修, 两次更换 滤管, 但颗粒体积这项水质标准从未达到过。
多普勒流量计是一种便携式管外安装的流量计, 使用时清 除管道外壁表面, 直接装夹在管道上。 目前国内国外都有该种 仪表生产。 多普勒流量计的特性是: (1) 管外测量、介质无压力 损失; (2) 安装维护方便; (3) 通过按键输入管径、时间、日期等 参数, 直接显示流速、流量; (4) 整机功耗低 (小于 1. 5 W ) , 重量 轻 (国产表1 kg, 进口表 4. 1 kg) ; (5) 测量范围宽: 流速 0. 1～ 10 m s, 管径 12～ 2 200 mm , 工作温度- 20～ 60 ℃。