油田生产中的自动化计量技术

张义萍

【摘要】 随着科学技术的不断进步，油田生产技术水平也在不断跟进，并越来越呈上升趋势，目前各大油田都急需引进功能先进、能提高工人的劳动生产工作效率和油田生产技术管理水平的自动化程度高的油水井计量设备。

【关键词】量油 精度 自动化 油井自动化计量

油井液量的计量历来是油田日常生产管理中的一项主要工作，其对油田日常生产中的重要指导和参考意义也是显而易见的，准确、及时的对油井日常产量进行计量，对技术人员掌握各油藏状况，严格制定油田生产方案，并为进一步开发油田均奠定了坚实的基础。

1 目前国内油井产量计量方法

目前国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离密度法和三相分离计量方法等。随着科学技术的不断进步，油田生产技术水平也在不断跟进，并越来越呈上升趋势。各大油田运用的先进的自动化测量仪器也是多种多样。

国内石油工业常见的几种量油方法分别是电极液位量油、玻璃管量油、液面恢复法量油、功图法、翻斗量油量油五种。其中玻璃管量油约占油田油井使用总数的90%以上，国内各油田普遍采用的传统方法之一。其原理是在油气分离器上装有一根长80厘米左右并与分离器构成连通管的玻璃管液面计。分离器内一定重量的油将水压倒玻璃管内，根据玻璃管内水上升的高度得到分离器内油的重量，由此测得玻璃管内液面上升高度所需要的时间，即可折算出油井的产量。该方法装备简单、投资少，但由于采用间歇量油的方式来折算产量，导致原油系统误差为10% ～20%。电极液位量油，是在玻璃管液面计量油的基础上，在规定的量油高度H上、下各安装一个电极，当水上升到下电极时，计时电表接通开始计时，水上升到上电极时，电表切断停止走动，记录水上升H高的时间t，则可按照玻璃管液面计量油的方法计算出油井的产量。其基本原理仍然是玻璃管量油。而其它三种量油方法，其计量精度均不高。

2 以往国外油井计量方法

那么国外石油工业油井的计量状况又如何呢，欧洲和美国在油田井口计量中，低含水期采用两相分离，中高含水期采用三相分离，定时连续计量。计量站设置计量分离器和生产分离器两套装置，生产分离器用来计量整个计量站的油、气、水总产量，油井计量中的选井多采用多通阀。另外，采用三相分离器计量大多与仪表配套使用，如配备流量计和在线含水分析仪可实现连续计量。同时，计量站二次表基本智能化、数字化、流量、含水率等数据的采集、处理、运算、输出都采用微机，可随时显示、定时打印、输出净油、净水、气量、含水率等数据。

3 采油井地面平台自动计量罐的应用

由此可见，油田生产中的这种早期的油井计量技术，势必要向未来的趋势，即向高精度、自动化、快速化、仪表化方向发展，鉴于此，目前我厂投入开发的采油平台全自动计量罐，便成为全自动计量系统的核心设备。通过计量后的液体同混输的其他油井气液一起管输到转油站或者联合站，自动完成计量与输油任务。这种油井全自动计量技术的原理，是一种全新的采油系统计量与输油方式。采用“站内集中掺液，平台分散计量”的生产方式，翻斗计量的原理是应用两斗式翻斗分离器工作原理，随着正在计量的工作斗的液面逐渐升高，整个翻斗系统重心也逐渐偏移，当液体进入到其中一个计量翻斗时，随着进入流体的不断增多，则这个翻斗的力矩不断的增加，当达到了翻斗翻转的条件是，当系统重心偏移过轴的中心以后，原有平衡将被打破，计量斗自动翻倒，将斗内液体倾倒在罐内，同时另一个工作斗开始工作。这样，两个翻斗依次交替进行，精确测量每斗净重，依次往复循环计量，这样就可以将采油平台上的所有油井全部自动化计量。

由传统的计量方法所得到的产量，无论是使用分离器常数换算还是差压液位换算，始终还是由测量液体体积，通过密度折算出来的产液量，由于其密度的差异所得到的产液量是存在一定误差的。与之相比，翻斗计量采用每斗测量净重方式，利用数学积分模型，可精确计量出每斗液体重量。

4 计量含水的现场应用

为了了解含水分析仪系统在现场的实际使用效果。我们对该系统的使用情况进行跟踪。具体的方法是：分高含水（≥85%）和低含水（<75%）两个区间验证，在现场取样进行人工蒸馏化验，并将化验结果与含水分析仪测量数据进行对比（表1）。

通过以上数据证明，含水分析仪测量高含水和低含水时，与人工化验对比误差范围基本是在±3%以内，而且稳定性比较好，基本反映了实际的含水情况，但是使用6个月后发生零漂现象（针对这一情况，规定每半年进行一次标定，保证计量的精度） 。

5 采油井自动化计量技术的逐渐完善和发展

采油井自动化计量技术是对平台集输技术的进一步完善和发展，不仅提高了液量的计量精度，直接采用称重计量，使得平台集输技术中的量油环节有了很大的飞跃和进步。而且自动化程度高，真正实现了无人化管理，是石油行业的计量与集输模式的一种新突破和飞跃。彻底打破原有的计量与集输概念。该技术突出的技术创新点是彻底改变了体积法量油的方式，改为精确称重测量；

利用选井阀自动化选井，性能可靠；自动化程度高，野外环境适应能力强；先进的计量与输油技术思路，达到国际领先水平。

在油田的新区块开发建设中，不断应用油井自动平台计量和集输技术，在油井平台上实施了油井平台气液直输。采油平台油井自动化计量技术是一种计量精确、使用范围广泛、功能强、自动化程度高、计量精确、使用范围广泛的新型实用技术，打破原有的计量与集输理念。

参考文献

[1] 陈祥光姜波李海华. 储罐自动化计量技术在油田联合站中的应用[J]. 自动化仪表，2003，（02）