摘要：對雙(shuāng)能γ多相流(liu)量計 計量(liang)誤差産生(sheng)的原因進(jìn)行了分析(xi),結合在油(yóu)田使用雙(shuāng)能γ多相流(liu)量計的經(jing)驗,從雙能(neng)γ多相流量(liang)計的選型(xing)、安裝、日常(cháng)使用和維(wéi)護等方面(miàn)提出了降(jiang)低計量誤(wù)差的措施(shi)。
　　油氣水計(jì)量是油氣(qi)田生産過(guò)程中非常(chang)重要的--個(gè)環節。傳統(tong)的計量方(fang)法一般是(shì)先對油氣(qì)水進行分(fen)離然後再(zai)計量。三相(xiàng)計量分離(lí)器體積大(da)且對稠油(yóu)的分離效(xiao)果不好,因(yin)此其應用(yòng)受到了一(yi)定的限制(zhì)。多相流量(liàng)計具有占(zhan)用空間小(xiǎo)、投資少.對(dui)分離效果(guǒ)要求低等(deng)特點,在海(hai)洋石油生(sheng)産上得到(dao)越來越廣(guǎng)泛的應用(yòng),但是在應(ying)用中發現(xiàn)使用多相(xiàng)流量計計(jì)量誤差比(bi)較大。筆者(zhě)對A平台安(ān)裝的雙能(neng)γ多相流量(liang)計産生誤(wù)差的原因(yin)進行了分(fèn)析,并提出(chu)了降低計(jì)量誤差的(de)措施。
1計量(liàng)誤差原因(yin)分析
1.1文丘(qiu)裏流計計(ji)誤差原因(yin)分析
(1)超量(liang)程。雙能y多(duo)相流量計(ji)是通過文(wen)丘裏流量(liang)計來進行(háng)總流量計(ji)量的。用文(wén)丘裏流量(liang)計進行計(jì)量時,是将(jiang)流出系數(shu)(C)視爲定值(zhí)(C),而在實際(jì)計量過程(chéng)中，流出系(xi)數是随雷(léi)諾數變化(huà)的。圖1是流(liu)出系數與(yu)雷諾數的(de)關系曲線(xiàn),可以看出(chu),當雷諾數(shù)較小時,流(liu)出系數變(bian)化比較大(da)當雷諾數(shù)大于10'時,流(liú)出系數基(jī)本爲一常(chang)數。因此,計(jì)量過程“大(dà)管小流量(liàng)"時産生的(de)誤差就比(bi)較大。

(2)差壓(yā)系統零點(dian)漂移。當停(ting)止計量确(que)認流量計(ji)流量爲零(líng)時,差壓計(ji)讀數真正(zhèng)示值爲零(líng)的并不多(duō)，出現零點(dian)漂移,導緻(zhì)計量誤差(chà)。出現零點(diǎn)漂移的主(zhu)要原因是(shi)差壓信号(hao)在傳送過(guo)程中失真(zhen)和引壓管(guan)存在堵塞(sai);此外,隔離(lí)液(矽油)的(de)液位高度(du)不相等,正(zheng)負壓引壓(yā)管坡度不(bu)合理,管内(nèi)介質密度(du)不相等，三(sān)閥組積液(ye)等也會導(dao)緻零點漂(piāo)移。
(3)計量時(shí)油井生産(chǎn)狀态不穩(wen)定。當油井(jing)導人計量(liàng)流程進行(háng)計量時,系(xi)統回壓升(sheng)高,直接影(ying)響井底的(de)流壓，在流(liú)程轉換的(de)一段時間(jiān)内,油井生(sheng)産處于不(bu)穩定狀态(tài),容易造成(chéng)總流量計(jì)量誤差。
1.2γ探(tan)頭測t誤差(cha)原固分析(xī)
(1)高含氣的(de)影響。多相(xiang)流中氣含(hán)量過高時(shi)，容易導緻(zhì)部分液體(ti)分散在氣(qi)相中,超高(gāo)的氣液比(bǐ)是計量不(bú)準的主要(yào)原因。液體(ti)、氣體測量(liàng)的不确定(dìng)性關系如(ru)圖2所示。從(cóng)圖2可以看(kàn)出，當含氣(qì)率(R,)較低時(shí)(<65%),對液體計(ji)量誤差相(xiàng)對較低，而(er)對氣體計(jì)量的誤差(chà)較高,有時(shí)基本沒有(yǒu)參考價值(zhí);相反，當含(han)氣率較高(gao)時(>90%),液體的(de)計量誤差(chà)就會較大(dà),有時會高(gāo)于50%。

(2)标定誤(wù)差。标定誤(wù)差主要來(lái)源于氣體(tǐ)标定和生(shēng)産水标定(dìng)過程中産(chan)生的誤差(cha)。由于伴生(shēng)氣的氣體(ti)特征(包括(kuò)密度和對(duì)r射線的吸(xi)收系數等(deng))與空氣有(yǒu)着很大的(de)差别,但海(hai)上油田受(shòu)條件限制(zhì),用空氣的(de)空管計數(shù)作爲多相(xiang)流量計Y探(tàn)頭标定的(de)伴生氣的(de)計數,在測(ce)量含氣率(lǜ)時就會導(dǎo)緻比較大(dà)的誤差,測(ce)量誤;差最(zui)大達到60%(圖(tú)3)。

(3)高含水的(de)影響。當被(bei)測流體高(gao)含水時,被(bèi)測的油量(liang)就會産生(shēng)較大的誤(wu)差,同樣當(dang)低含水時(shí),被測水量(liàng)的誤差就(jiu)比較大,其(qi)主要原因(yin)是非高精(jing)度儀表對(duì)微量的計(ji)量誤差會(huì)更明顯。圖(tu)4是純油量(liang)測量的不(bu)确定性與(yǔ)含水率之(zhi)間的關系(xi)。從圖4可以(yǐ)看.出,當單(dan)井的含水(shui)大于80%時,對(duì)油的計量(liang)産生的誤(wù)差大于15%。

(4)被(bèi)測介質性(xing)質變化引(yǐn)起的誤差(cha)。被測介質(zhì)性質變化(huà)的影響是(shi)指當前測(ce)量介質的(de)性質和用(yòng)于标定的(de)樣品性質(zhi)不同對測(cè)量帶來的(de)誤差,包括(kuo)油密度的(de)變化、水礦(kuàng)化度的變(bian)化以及地(di)層出砂等(deng)對測量結(jie)果造成的(de)誤差。
(5)傳感(gǎn)器的計數(shu)漂移。油井(jǐng)中的流體(tǐ)含有CO2等腐(fu)蝕性介質(zhi)并且含砂(shā),使得傳感(gan)器容易被(bèi)腐蝕或沖(chòng)蝕,造成傳(chuan)感器的計(jì)數漂移;另(lìng)外，受到震(zhen)動或電子(zǐ)元器件老(lǎo)化也能引(yin)起傳感器(qi)的計數漂(piāo)移。這些都(dōu)會導緻誤(wù)差的産生(shēng)。
2降低計量(liàng)誤差的措(cuò)施
　　在對計(jì)量誤差原(yuán)因進行分(fèn)析的基礎(chǔ)，上,結合油(you)田使用情(qing)況,我們在(zài)降低雙能(néng)γ多相流量(liang)計計量誤(wu)差方面提(tí)出了一-些(xie)措施,實踐(jian)結果表明(ming),采取措施(shi)後,油的計(ji)量誤差由(you)最初的15%~20%降(jiàng)低到3%~5%，伴生(shēng)氣的計量(liang)誤差從40%~60%降(jiàng)低到30%~40%,水的(de)計量誤差(cha)從最初的(de)30%~50%降低到15%~30%,但(dàn)伴生氣和(he)生産水的(de)誤差仍然(rán)較大。
2.1多相(xiang)流量計選(xuǎn)型時降低(dī)誤差的措(cuo)施
(1)考慮單(dān)井産量的(de)計量範圍(wéi)。不同産層(ceng),其産液量(liang)可能從每(měi)天幾十m'到(dào)幾千m3，因此(cǐ)在油田建(jian)設設計階(jiē)段,要根據(ju)流量的範(fàn)圍選擇一(yi)組文丘裏(lǐ)流量計,以(yi)适合較寬(kuan)的單井流(liu)量變化。如(rú)油田在A平(píng)台和C平台(tai)均采用一(yi)組2根文丘(qiu)裏流量計(jì)分别計量(liang)低液量和(he)高液量的(de)流體,這樣(yàng)能有效地(dì)降低在總(zong)流量計量(liang)過程中産(chan)生的誤差(chà)。
(2)考慮油藏(cáng)氣油比的(de)大小。對于(yu)高氣油比(bǐ)的井要考(kǎo)慮增加預(yu)分離器,并(bìng)在進行總(zǒng)流量計量(liang)和含氣率(lǜ)測量後進(jìn)行天然氣(qì)的預分離(lí),将流體的(de)含氣率控(kong)制在80%以下(xià),然後進行(háng)含水的測(cè)定,這樣才(cai)能提高含(hán)水率的計(jì)量精度。
(3)考(kǎo)慮介質的(de)腐蝕性。測(ce)試探頭被(bei)腐蝕後會(huì)嚴重影響(xiǎng)所測參數(shù)的正确率(lǜ)。油田實施(shī)酸化後就(jiù)發生過探(tàn)頭被酸液(yè)腐蝕而産(chǎn)生計量誤(wu)差的問題(ti),後來将探(tàn)頭材料由(you)不鏽鋼更(gèng)換成雙相(xiang)不鏽鋼後(hòu)該問題得(de)到了很好(hǎo)的解決。所(suǒ)以,在設計(ji)階段一定(dìng)要考慮流(liú)體介質對(dui)探頭的腐(fu)蝕性。
2.2調試(shi)過程中降(jiang)低誤差的(de)措施
(1)考慮(lǜ)流體的高(gao)壓物性。流(liú)體計量時(shi)是處于一(yī)定的壓力(lì)和溫度狀(zhuàng)況下,要得(dé)到标準狀(zhuang)況下的計(ji)量結果,需(xū)要進行不(bu)同狀态的(de)轉換，所以(yi)要對單井(jǐng)流體的高(gāo)壓物性數(shu)據予以考(kǎo)慮而不是(shi)簡單利用(yong)狀态方程(chéng)轉換。油田(tian)實踐結果(guo)表明,利用(yong)流體高壓(ya)物性資料(liào)将測試狀(zhuang)态的數據(ju)轉換爲标(biāo)準狀态的(de)數據，能夠(gòu)有效地降(jiàng)低誤差。
(2)用(yòng)油井的實(shi)際油樣進(jin)行計數的(de)标定。在油(you)田投産初(chu)期,要盡可(ke)能地用油(yóu)井産出的(de)油、水、氣樣(yang)進行标定(ding)。油田原油(yóu)的标定就(jiù)是用該井(jing)原油樣品(pǐn)進行标定(dìng)的,所以油(you)計量的誤(wu)差較小。
2.3生(shēng)産過程中(zhong)降低誤差(chà)的措施
(1)計(jì)量過程中(zhōng)要有足夠(gou)的穩定時(shi)間。在生産(chǎn)過程中進(jin)行計量時(shi)，應在将井(jing)導人計量(liàng)系統0.5h後再(zai)進行計量(liang),使井流物(wù)有足夠的(de)時間對計(ji)量系統進(jìn)行沖洗并(bing)使流态穩(wen)定,這是降(jiang)低誤差的(de)主要措施(shī)之一;穩定(ding)時間因井(jing)的産量不(bú)同而有所(suo)不同,一般(bān)産.量大的(de)井穩定時(shi)間可以短(duǎn)。
(2)定期标定(dìng)。随着時間(jiān)的推移，油(you)田産出液(ye)的液體組(zǔ)分及其含(hán)量會發生(sheng)變化，同時(shi)流量計差(cha)壓.表的零(ling)點經過一(yi).段時間後(hòu)也會發生(shēng)漂移，所以(yi)要定期對(dui)流量計進(jìn)行标定。從(cong)油田計量(liàng)結果的回(hui)配系數(圖(tu)3)可以看出(chu),對流量計(jì)進行标定(ding)後其油氣(qi)水的誤差(cha)有明顯的(de)下降趨勢(shi)。經過實踐(jian)，建議最好(hǎo)是3個月标(biāo)定1次,至少(shǎo)要半年标(biao)定1次。對新(xīn)投産的井(jǐng)或測量值(zhí)出現明顯(xian)偏離的井(jǐng),一定要進(jìn)行重新标(biao)定。
(3)定期檢(jiǎn)查儀表的(de)零點情況(kuàng)。進行差壓(yā)測量的引(yǐn)壓管流體(tǐ)是通過矽(xi)油進行壓(yā)力測量的(de),當長期運(yun)行後,井的(de)流體會與(yǔ)矽油進行(háng)交換,這樣(yàng)就會産生(sheng)差壓表零(líng)點的漂移(yi)，所以在操(cao)作過程中(zhōng)要定期檢(jiǎn)查差壓計(jì)的歸零情(qing)況，同時要(yao)定期更換(huan)矽油以保(bǎo)持引壓管(guǎn)暢通。
(4)降低(di)探頭的腐(fu)蝕風險。在(zai)對酸化井(jǐng)進行返排(pái)時,要待流(liú)體pH值大于(yú)6.5時再進行(háng)計量,同時(shi)當計量結(jie)束後再用(yòng)其他非腐(fǔ)蝕性井液(ye)進行沖洗(xi),降低對探(tàn)頭腐蝕的(de)風險。he
3結論(lun)
(1)雙能γ多相(xiàng)流量計計(jì)量誤差的(de)影響因素(su)主要有多(duo)相流流量(liàng)大小、組分(fèn)及其含量(liang)、流體性質(zhì)及流動特(tè)征,差壓計(jì)零點漂移(yí),流體中砂(shā)等固相顆(kē)粒和腐蝕(shí)性介質對(dui)測量元件(jiàn)的腐蝕,以(yi)及标定過(guò)程中樣品(pin)的代表性(xing)等。
(2)減少雙(shuang)能r多相流(liú)量計計量(liang)誤差的措(cuò)施主要包(bāo)括在油田(tian)的建設設(she)計階段重(zhong)視流量計(ji)的選型和(he)文丘裏管(guǎn)、γ探頭的選(xuǎn)材,在使用(yong)過程中要(yào)對多相流(liú)量計進行(hang)定期的檢(jiǎn)驗和标定(ding)，尤其是當(dāng)流體的密(mì)度發生改(gǎi)變時,要重(zhong)新标定,并(bìng)對差壓表(biǎo)進行标零(líng)。

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