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摘 要 在油田，单井产液量计量是原油生产管理的重要依据，每个油田都在进行单井产液量普查。本文从技术角度探讨了不同计量技术的优缺点，结合在青海油田采油一厂的实践，详细推介了一种本人参与发明的专利技术。
关键词 罐车；流量计；分离器；翻斗；示功图；差压
中图分类号：TE6 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-033-2
在油田，科学采油是石油人的追求，准确掌握油藏的采出程度是一项十分重要的工作，掌握单井产液量是准确掌握油藏的采出程度的前提，历来倍受重视。本文结合青海油田采油一厂的实际应用，简述了各种计量方式的工作原理及优缺点，推介了一种差压式计量装置的专利技术。
1 单井产液量计量方式的优缺点分析
1.1 罐车计量
罐车计量曾经是主要的单井产液量计量方式，至今仍在使用，但是已经逐步被示功图计量、分离器计量、差压式计量装置计量取代。罐车计量的原理是：在井口，用软管将输油流程切换至车载油罐，打开阀门开始计时，在罐车装满时停止计时并将输油流程复原，或者在计时满计划计量时间时停止计时并将输油流程复原，罐车行至地磅计量，计量后将原油卸至收油罐，完成单井求产计量过程。主要优点：灵活。主要缺点：工作效率低；成本高；天然气放空污染环境；改变了油井生产运行工况，不能在真实的回压工况下生产，计量误差大，计量时间受限，影响计量精度。
1.2 流量计计量
流量计计量最简单，将流量计接入生产流程即可，但是流量计计量存在致命缺点：油井出气体积流量远大于出液体积流量，几乎导致流量计无法准确计量（通常情况下，气体体积含量必须低于50%）；密度变化对计量精度影响很大。因此，流量计计量只适用于含水高且几乎没有气的油井，在油井井口几乎没有使用价值。
1.3 分离器计量
分离器计量主要有两种使用方式：在计量间使用或者安装在卡车上使用。其工作原理是：先关闭气出口，打开液出口，靠原油分离出的原油伴生气将液压出分离器；分离器排空后，打开气出口关闭液出口，分离器开始存液，当液位升至下限设定值时开始计时；当液位升至上限设定值时停止计时并打开液出口，关闭气出口，分离器开始排液，周而复始，实现计量。主要优点是：使用方便。主要缺点是：油气分离困难，气溶于液，对计量精度影响很大；含气量低时，或计量间地势低洼时分离器排液困难，甚至无法使用。
1.4 翻斗计量装置计量
翻斗计量装置的工作原理是：油井产出液经进液口进入分离计量器，在流经上部分离器时油气分离，液相被下部收集伞集中并流入翻斗。翻斗装置是由对称的两个独立料斗组成，在其中一侧料斗中流体质量达到一定数值时，装置发生翻转，由另一侧料斗继续进料，两个料斗循环工作[1]。其主要优点是计量精度高，主要缺点是体积大。
1.5 示功图计量
示功图计量是新兴事物，主要用于抽油机采油井产液量计量，其工作原理：采集抽油机运转一个工作周期对应的载荷、位移数据对连接形成一幅示功图。首先需建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数学模型，该模型能计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应，然后对此泵功图进行分析，确定泵的有效冲程，进而求出地面折算有效排量。主要优点：效率高，通过管理软件可以对油井进行批量求产。主要缺点：计算需要根据诊断情况修正，其力学、数学模型复杂，多变，误差稳定控制在10%以内都很难实现。
2 差压式计量装置的工作原理及效果
差压式计量装置是青海油田采油一厂自主研发的专利产品，其工作原理及使用方法是：在油井井口，用高压软管（1、2）将本装置进出口连至采油树旁通流程，打开进口手动球阀（3），再打开其出口手动球阀（3），缓慢将原油生产流程切至旁通流程，原油流经本装置正常生产。在井口回压正常情况下，当工作腔A（7.2）的液量差压值从低向高达到设定值PA下限时，PLC控制器（14）开始计时，当差压值达到PA上限时，PLC结束计时并切换流程。工作腔差压从设定值PA下限升至上限使用的时间为有效生产时差ti，该时差内生产的液量为V质量i。切换流程后，工作腔 B（7.3）处于积液状态，工作腔A处于排液状态，工作腔B差压从设定值PB下限升至上限使用的时间为有效生产时差ti+1，该时差内生产的液量为V质量i+1，如此往复循环运行，完成计量。油井求产完毕后，打开原生产流程。缓慢打开CNG气瓶（12）和CNG吹扫闸阀（6）将本装置内的残夜排至生产流程。系统构成图如图1。
差压式计量装置的计算公式如下：
Q日=（（V质量1+V质量2+…+V质量n）/t总）×3600；
其中：Q日：单井日产液量（t/d）；V质量i=ρhS=ρghS/g=PS/g，每计量罐液量（t）；P：每计量罐差压（kPa）；S：计量罐截面积（m3）；g：重力加速度（N/kg）；t总：有效计量时间总和。
计算公式V质量i=ρhS=ρghS/g=PS/g巧妙規避了密度对计量的影响，从而温度、压力、含气、含沙等因素对计量精度影响很小，这是本装置优于其它类似计量装置的关键。差压式计量装置的计量效果可以通过以下对比实验体现：
实验方法：在井口，将差压式计量装置的进口接至油井生产流程，出口接至罐车，差压式计量装置的计量结果与罐车称重计量结果对比如表1。
3 结束语
罐车计量工作效率低，不能精确计量油井日产液量。绝大部分油井生产时出气出液体积比远大于1：1，流量计不适用于在油井井口计量。在集输站简化优化流程改造工程中，分离器计量装置、翻斗计量装置已经不再使用。示功图计量是青海油田单井日产液量计量的主要手段，但是计量误差大、计量精度变化大等问题始终很难解决。差压式计量装置是青海油田采油一厂独立研发的专利产品，用于油井精确求产，校正示功图计量数学模型。
参考文献
[1]赵志宏.翻斗式称重计量装置[A].特种油气藏，2003，10（6）：85.
[2]王全治，曹勇，杨婷.差压式油井产液能力核查装置：中国，ZL20120178113.7[P].2012，12，12.
关键词 罐车；流量计；分离器；翻斗；示功图；差压
中图分类号：TE6 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-033-2
在油田，科学采油是石油人的追求，准确掌握油藏的采出程度是一项十分重要的工作，掌握单井产液量是准确掌握油藏的采出程度的前提，历来倍受重视。本文结合青海油田采油一厂的实际应用，简述了各种计量方式的工作原理及优缺点，推介了一种差压式计量装置的专利技术。
1 单井产液量计量方式的优缺点分析
1.1 罐车计量
罐车计量曾经是主要的单井产液量计量方式，至今仍在使用，但是已经逐步被示功图计量、分离器计量、差压式计量装置计量取代。罐车计量的原理是：在井口，用软管将输油流程切换至车载油罐，打开阀门开始计时，在罐车装满时停止计时并将输油流程复原，或者在计时满计划计量时间时停止计时并将输油流程复原，罐车行至地磅计量，计量后将原油卸至收油罐，完成单井求产计量过程。主要优点：灵活。主要缺点：工作效率低；成本高；天然气放空污染环境；改变了油井生产运行工况，不能在真实的回压工况下生产，计量误差大，计量时间受限，影响计量精度。
1.2 流量计计量
流量计计量最简单，将流量计接入生产流程即可，但是流量计计量存在致命缺点：油井出气体积流量远大于出液体积流量，几乎导致流量计无法准确计量（通常情况下，气体体积含量必须低于50%）；密度变化对计量精度影响很大。因此，流量计计量只适用于含水高且几乎没有气的油井，在油井井口几乎没有使用价值。
1.3 分离器计量
分离器计量主要有两种使用方式：在计量间使用或者安装在卡车上使用。其工作原理是：先关闭气出口，打开液出口，靠原油分离出的原油伴生气将液压出分离器；分离器排空后，打开气出口关闭液出口，分离器开始存液，当液位升至下限设定值时开始计时；当液位升至上限设定值时停止计时并打开液出口，关闭气出口，分离器开始排液，周而复始，实现计量。主要优点是：使用方便。主要缺点是：油气分离困难，气溶于液，对计量精度影响很大；含气量低时，或计量间地势低洼时分离器排液困难，甚至无法使用。
1.4 翻斗计量装置计量
翻斗计量装置的工作原理是：油井产出液经进液口进入分离计量器，在流经上部分离器时油气分离，液相被下部收集伞集中并流入翻斗。翻斗装置是由对称的两个独立料斗组成，在其中一侧料斗中流体质量达到一定数值时，装置发生翻转，由另一侧料斗继续进料，两个料斗循环工作[1]。其主要优点是计量精度高，主要缺点是体积大。
1.5 示功图计量
示功图计量是新兴事物，主要用于抽油机采油井产液量计量，其工作原理：采集抽油机运转一个工作周期对应的载荷、位移数据对连接形成一幅示功图。首先需建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数学模型，该模型能计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应，然后对此泵功图进行分析，确定泵的有效冲程，进而求出地面折算有效排量。主要优点：效率高，通过管理软件可以对油井进行批量求产。主要缺点：计算需要根据诊断情况修正，其力学、数学模型复杂，多变，误差稳定控制在10%以内都很难实现。
2 差压式计量装置的工作原理及效果
差压式计量装置是青海油田采油一厂自主研发的专利产品，其工作原理及使用方法是：在油井井口，用高压软管（1、2）将本装置进出口连至采油树旁通流程，打开进口手动球阀（3），再打开其出口手动球阀（3），缓慢将原油生产流程切至旁通流程，原油流经本装置正常生产。在井口回压正常情况下，当工作腔A（7.2）的液量差压值从低向高达到设定值PA下限时，PLC控制器（14）开始计时，当差压值达到PA上限时，PLC结束计时并切换流程。工作腔差压从设定值PA下限升至上限使用的时间为有效生产时差ti，该时差内生产的液量为V质量i。切换流程后，工作腔 B（7.3）处于积液状态，工作腔A处于排液状态，工作腔B差压从设定值PB下限升至上限使用的时间为有效生产时差ti+1，该时差内生产的液量为V质量i+1，如此往复循环运行，完成计量。油井求产完毕后，打开原生产流程。缓慢打开CNG气瓶（12）和CNG吹扫闸阀（6）将本装置内的残夜排至生产流程。系统构成图如图1。
差压式计量装置的计算公式如下：
Q日=（（V质量1+V质量2+…+V质量n）/t总）×3600；
其中：Q日：单井日产液量（t/d）；V质量i=ρhS=ρghS/g=PS/g，每计量罐液量（t）；P：每计量罐差压（kPa）；S：计量罐截面积（m3）；g：重力加速度（N/kg）；t总：有效计量时间总和。
计算公式V质量i=ρhS=ρghS/g=PS/g巧妙規避了密度对计量的影响，从而温度、压力、含气、含沙等因素对计量精度影响很小，这是本装置优于其它类似计量装置的关键。差压式计量装置的计量效果可以通过以下对比实验体现：
实验方法：在井口，将差压式计量装置的进口接至油井生产流程，出口接至罐车，差压式计量装置的计量结果与罐车称重计量结果对比如表1。
3 结束语
罐车计量工作效率低，不能精确计量油井日产液量。绝大部分油井生产时出气出液体积比远大于1：1，流量计不适用于在油井井口计量。在集输站简化优化流程改造工程中，分离器计量装置、翻斗计量装置已经不再使用。示功图计量是青海油田单井日产液量计量的主要手段，但是计量误差大、计量精度变化大等问题始终很难解决。差压式计量装置是青海油田采油一厂独立研发的专利产品，用于油井精确求产，校正示功图计量数学模型。
参考文献
[1]赵志宏.翻斗式称重计量装置[A].特种油气藏，2003，10（6）：85.
[2]王全治，曹勇，杨婷.差压式油井产液能力核查装置：中国，ZL20120178113.7[P].2012，12，12.