浅谈油井计量技术现状及发展趋势

刘海超　李常青　胡战胜

摘要：油井计量准确度关系到技术人员对油井生产的把握度，解决好油田井口计量问题是提高管理水平的关键，同时也是下步措施挖潜的前提保证。目前，国内油田使用较多的单井计量方法是分离器自动玻璃管计量、人工玻璃管计量、油井计量车、翻斗计量装置、双容积计量装置、油井三相计量装置，而代表先进技术的多相流计量正在兴起。该技术可提供实时计量数据，为生产管理提供参考，对优化生产参数、提高采收率起到重要作用。

关键词：油井计量；计量原理；多相流体；无源控制；含水率

一、目前油井计量现状

在采油生产中，为了准确地了解油气水井生产变化情况，进行生产分析和动态分析，合理地控制和协调生产过程，及时地调整各项开发指标，要对生产过程中各项参数进行连续或定期测量，而油气水计量是每天每班必做的工作，它在采油生产中占有特殊地位。

目前我队6座计量站采用的计量方式主要是分离器量油。其中1座计量站的部分油井使用全自动称重式油井计量系统，接转站实现无源控制多相计量。

二、各种计量方式的特点

（一）分离器量油

分离器量油是采取十几口油井的产出液进人同一计量间。共用一套计量装置的油井计量方式。计量过程中首先用两相计量分离器将油井产出物分成液、气两相，然后用玻璃管量液，人工井口取样化验含水率。

优点：是操作简单、直观，维修方便，经久耐用。在液量较低时能够满足生产需要，而且计量准确度较高。

缺点：成本高，效率低，但是相对液量高的油井，计量时间短，只有8～9分钟，甚至更短，造成计量误差较大，相对误差约大于10%。如目前所用φ800的分离器，对高产井量油时间较短的情况，量油精度大大降低，如表1所示。

（二）全自动称重式油井计量

该装置能准确的计量油井的产液量，但仍需要人工井口取样化验含水，因此这种计量方法在一定程度上降低了职工的劳动强度，精确度仍然不高。

（三）无源控制多相计量技术

无源控制多相计量装置主要由管式旋流分离器、无源气液分离控制器、单相计量仪表、计算机数据采集处理等组成。

此装置的工作原理是油井来液通过管式旋流分离器对气液两相进行高效分离，由无源控制器对液位、气液压差进行自动控制，分离后的气液通过气体计量仪表、液相计量仪表，实现气、液、水的准确计量。由计算机对计量仪表参数进行数据采集处理，实现油、气、水瞬时值、累积值等参数显示、自动生成油、气、水瞬时曲线、日度生产曲线、时累计、日累计生产报表。同时可实现生产曲线、生产报表的存储查询。该装置实现了计算机连续自动计量。目前我队总产量的计量已经实现了无源控制多相计量，计量结果如表2、表3所示。

三、油井计量存在的问题

1.计量误差大特别是超稠油油藏，油井产液量普遍波动较大，且没有规律可循，低产油井还存在产液间歇现象，间歇时间长短不一，短时计量很难得出真实的产量，采用两相计量分离器配玻璃管量油的方法已难以适应。

2.取样随机性强：由于油田进入中高含水期，油井含水率高且波动较大，因此，人工取样随机性很强，很难取准，无法得到真实、稳定、准确的含水率值。

3.人工取样测定原油含水率误差较大：要准确测量油井产油量，就必须准确测出原油平均含水率。目前由于人工取样的代表性与操作者技能水平和素质有很大关系。几次取样平均差值高达20%～30%，这就难以准确计量单井产油量和产水量了。

4.油井间歇出油，造成计量误差大。

四、油井计量技术发展趋势

国内新型多相流计量系统采用目前被公认为最有发展前途的部分分离式计量方式，其主要技术思路是：采用高效旋流气液分离技术，配以独特的无源液位控制技术，将复杂的多相流问题化解为气相和液相（油水）两相问题。其计量原理是：油水气混合液经气液离心旋流分离，实现对游离气的完全分离和部分乳化气的初步分离。被分离的气、液分别由分离器的顶部和底部切向进入气液控制罐，进一步离心分离气中的含液和液中乳化气。气液控制罐内的无源液位控制阀，通过液位高低直接控制气体排出的流量和间接控制液体排出的流量，达到控制罐内液位、气液流量的自动平衡控制。气液控制罐的气路出口配装气体流量计，液路出口配装液体流量计和油水气组分仪，与计算机数据采集处理系统配套，完成对管道多相流的在线计量，包括油、水、气分相流量及含水率。多相流计量系统中的组分仪，利用专利技术，使含气率小于30%的油水混合液的测量，可达到含气测量精确度≤±0.5%，含水测量精确度≤±1.5%。KQMF系列多相流计量系统采用部分分离式计量方式，是对上述核心技术的延伸和创新。

五、结束语

传统的油井计量方式存在计量精度低、适用范围窄、精密检测及控制仪表多、成本高等问题，而目前国内新兴的无源控制多相计量技术、多相流计量系统测量准确度高，解决了传统分离器不能满足的低液量、低含气、间歇出油油井的计量问题，实现了油井多相连续24h测量，并以报表和曲线的形式对单井产液量、含水量、产气量进行记录和描述。生产计量曲线的生成，对油井措施效果、间歇出油、油井含水、液量波动等情况一目了然，对及时准确分析油井的产量变化规律及油藏动态管理措施实施提供了可靠依据。因此，改善油田计量工艺，既可优化简化工艺流程，又可提高油井计量的精确度，为油田开发提供准确的数据，具有广阔的社会效益和经济效益。