高凝油自动计量技术

方健

中国石油辽河油田分公司 沈阳采油厂 （辽宁 新民 110316）

高凝油自动计量技术

方健

中国石油辽河油田分公司 沈阳采油厂 （辽宁 新民 110316）

沈阳油田是我国最大的高凝油生产基地，原油的凝固点在45～67℃之间。目前主要采用分离器玻璃管计量油井产量，其缺点是流程复杂，工作效率低，工人劳动强度大。随着沈阳油田的高凝油生产进入了高含水时期，原油伴生气急剧减少，采用玻璃管计量十分困难。针对高凝油生产的特点，该油田研究应用了低油气比的油井计量方式—高凝油自动计量技术，能够优化和简化目前的油井计量工艺，对油井产量进行高效、准确、及时的计量。

高凝油 玻璃管计量 自动计量

1 存在的问题

目前沈阳油田油井计量装置采用分离器玻璃管量油，不仅流程复杂，工人劳动强度大，而且计量时间长，效率低，随着油井伴生气的减少，计量时压液面越来越困难，已经有16座计量站无法进行油井计量。

2 自动计量技术的发展趋势

2.1 向仪表化方向发展

随着技术的进步及各种气体和液体流量计的广泛应用，油井产量计量中必然越来越多地使用操作简单、读数方便的流量计。如用于天然气计量的旋进旋涡流量计、涡街流量计等。

2.2 向高精度方向发展

我国油田多进入开发后期，需要准确及时地了解油井的生产状况，为生产管理提供真实可信的数据，对油井计量精度的要求必然越来越高。

2.3 向快速化方向发展

为了及时掌握油井的生产状况，需要缩短油井计量周期，对油井进行更加频繁和及时的测量，因此必须提高油井计量速度。

2.4 向自动化方向发展

自动化技术的发展为降低劳动强度和提高劳动生产率提供了可靠保证。同时，为了实现油井准确、快速的测量，也必须采用自动化的测量方法。三相分离计量、两相分离计量和不分离计量的研究和应用得到越来越广泛地重视。

3 高凝油田应用自动计量技术的技术思路

3.1 主要研究内容

针对高凝油含蜡高，黏度在凝固点附近变化很大，黏度与温度属于典型的非线性，将在实践中分析数据，找到适合于高凝油的修正流量系数μ，对现有的称重式油井计量器改进，替代原有的玻璃管原油计量装置，实现在线实时计量。

3.2 工作原理

该计量器主要由罐体、分离器、翻斗、称重传感器、位置传感器组成，并与微型计算机组成计量系统（见图1）。原油进入罐体时首先沿伞状分离器铺开流入翻斗。翻斗装置是由两个对称放置的独立料斗组成，翻斗上安装有称重传感器，以检测翻斗和油的重量。

位置传感器检测翻斗的状态，即哪一个翻斗在接油，何时它们翻转，在翻转的一瞬间，称重传感器将翻转的重量信号传入计算机，根据这一数值，就可知道翻斗的接油量与残液量，再与流量系数配合即可算出产液量。分布器的作用是减小原油的冲击，并且将原油按照设计的位置进入翻斗。

3.3 技术路线

3.3.1 改进算法

由于高凝油含蜡高，黏度在凝固点附近变化很大，在实践中找到适合于高凝油的用于修正的流量系数μ，必要时可考虑对流量系数μ进行分段处理。

3.3.2 机械防护

加强轴承等关键部位的防护,充分考虑到结蜡给机械运动造成的严重后果,避免结蜡影响计量精度。

3.3.3 翻斗涂层

对翻斗表面做不粘涂层处理。

3.3.4 改进换热器

在原有换热器盘管长度的基础上增加盘管的长度。

3.3.5 增加清罐热水线

翻斗结蜡的情况下，可采用管线热水清洗。

3.4 技术关键

本装置针对高凝油含蜡高，黏度在凝固点附近变化很大，黏度与温度属于典型的非线性，在实践中分析数据，找到了适合于高凝油的修正流量系数μ，对现有的称重式油井计量器改进，替代原有的玻璃管原油计量装置，实现了在线实时计量。

4 现场实施情况

2008年10月份在沈阳油田的4口井上安装了一套重力法计量装置（最多可以连接11口油井），经过适用对比发现计量精度达到±5%，能够实现全自动计量，适合混相不分离计量，量油结果直接输入微机化存储记录，量油数据随时可以自动查询。

截至目前，该油田已经在采油井站、单井点共安装自动计量装置18套，单井计量时间比过去减少70%以上，大大减轻了工人的劳动强度。

5 应用效果

该技术在沈阳油田的实施成功，解决了称重计量技术在高凝油应用中存在的关键问题—算法的改进，为在沈阳采油厂全面推广奠定了基础。它的优势体现在：

5.1 实现全天候计量，保证油井产量客观真实准确

该自动计量技术使用在平台井上，可以根据需要设定计量周期时间，它可以按照设定的时间进行自动计量，微机随时记录量油结果；它可以每天对油井进行多次计量，跟踪一口油井任意时间段的出油情况，保证了油井计量的准确性。

5.2 降低职工劳动强度，节省人力资源

实施自动化量油，可取消计量的工作，整个平台可实现无人执守化管理，可有效减少现场管理人员，缓解人员紧张的矛盾。

6 下步建议

6.1 改进保温措施

计量器本体应采用全保温方式 （即上下封头部分均保温），利于计量器工作；

6.2 完善应急措施

计量器入口管线应缠绕电加热带，在冬季因某种原因停用的情况下通电加热，防止管内液体凝固；

6.3 扩大推广范围

在沈阳油田推广应用，取消计量间，节省征地、管线，简化油井计量工艺，进一步提高计量精度。

Shenyang oilfield is the largest production bases of high pour-point oil in our country,the oil set point of which is between 45℃and 67℃.At present,the output of wells is mainly measured by the glass tube of separator,the shortcomings of which include the complex flow course,the low efficiency of work and the large intensity of labor for workers.As the high pour-point oil production in Shenyang stepped into the period of high watered oil,the associate gas of crude oil began to reduce promptly,so it has become difficult to measure by means of glass tube.According to the characteristics of high pour-point oil production,the oilfield studies and applies the measuring way of oil well with low ratio of oil and gas——automatic measuring technology of high pour-point oil.This can optimize and simplify the present measuring technology of oil well,and can measure the output of oil well efficiently,accurately and timely.

high pour-point oil;glass tube measurement;active measurement

方健（1974-），男，主要从事采油管理工作。

黄永场

2011-03-15