针对国内中高含水期油井液量波动大产气量低,低产油井间歇产液,人工玻璃管量油难以精确计量的状况,我们研制试验了一种由MD–02型油水两相油井测量仪组成的油井计量装置。
一、MD–02型油水两相测量仪的工作原理及主要特点
1.基本工作原理
MD–02型油水两相油井测量仪主要由特殊管系、压差温度检测系统及智能化二次仪表三部分组成。特殊管系是由弯曲均匀管和局部狭窄管即文丘利管组成,其功能是检测出油井产出液的压差和温度,检测部分由两只压力变送器和一只温度变送器组成,用于测量特殊管系的压差和介质温度,智能化二次仪表由单片机硬件系统和专用分析软件组成,负责数据处理等工作。由于液体和气体在不同温度时,所产生的密度和压力有很大的差异,根据此原理,待测含水油流流经测量仪专门设计的均匀弯曲管和文丘利管组成的特殊管系时,测得不同温度下的液体、气体混合液在管系内的压差和温度,利用差压变送器和温度变送器传输到建立数学模型的计算油–水混合液流量、密度/含水率以及分辨油-气的判别式专用分析软件中的智能化二次仪表内,通过存有计算含水油流量和密度专用分析软件的智能化二次表的分析进行数据处理,把气体排除,最后计算并显示待测含水油的瞬时液量、瞬时混油密度、瞬时压差、瞬时温度、平均含水率及油井采出液累计体积量、质量,实现油井连续测量的目的。
2.主要特点
(1)MD–02型油水密度测量仪在其流量范围内能够时刻反映通过流体的瞬时流量,及时掌握油井产液情况。
(2)油水密度测量仪稳定性高,在不同时间段内测量数据比较一致,受测量时间长短的影响小,且测量时间越长,其测量结果准确度越高,适应连续计量。
(3)油水密度测量仪适用于含有伴生气、杂质,不同流速、含水率、温度的介质条件下的油井生产计量,可排除含气量对液量测量精度的影响。
(4)对气小、油稠,使用分离器计量困难油井,使用油水密度测量仪能够得到很好的解决。
(5)油水密度测量仪结构简单,安装方便,无可动部件,操作方便。
二、现场试验情况
大港油田采油一厂采油五队管辖的马西深层油田,因地层能量降低,油井间出严重、气少,分离器压液面困难。利用常规量油方式无法进行连续量油,给油井产量计量和油井分析带来困难,油井量油的不准确性,直接影响着马西深层今后措施方案的制定和措施。应用上海麦登电子设备公司的在线油水密度测量仪,分别在五队的深三站、深一站、深大站及采油二队港东十五站进行实验,以解决马西深层油田的油井量油问题。对计量站的流程进行改造,将量油仪串接在量油分离器进口管线上,可进行两种计量方式量油对比,也可油井进行量油。
应用密度测量仪和分离器同时进行测量,即分离器量油与密度测量仪同时计时、同时结束,在相同的量油时间内对比数据。在4个站24口油井进行了对比试验,通过数据对比,说明MD–02型油水密度测量仪测量日液量相对误差小于±5%,含水率相对误差小于3%,含气量在143~568m3/d时,对油井计量没有影响。
通过一年多的试验应用,各项指标均达到设计要求,较好地解决了油井存在伴生气时的液量计量问题,可为摸索油井出油规律提供可靠的资料数据,尤其是低产间出井,连续量油的数据更接近实际情况,减少了人工量油时间短造成的计量误差,减轻了员工的劳动强度,提高了工作效率,提高了油田自动化应用水平和管理水平,给采油厂原油生产管理及稳产带来了新的模式和良好的经济和社会效益,具有广泛的推广价值。
三、存在问题及改进措施
1.二次表设计应采用低功耗设计实现电池供电,以便更适应油田的恶劣环境及偏远井的情况。
2.建立气体数学模型编制相应软件,使仪器可对单井伴生气进行测量;进一步改进硬件及软件技术,提高含水率测量精度。
3.油水密度测量仪缺少清零、定时功能,量油时需要不停纪录初始、终止时间和读数并换算成当天产量,需要改进仪器软件。