淺談油井計量技術現狀及發展趨勢

劉海超　李常青　胡戰勝

摘要：油井計量準確度關系到技術人員對油井生產的把握度，解決好油田井口計量問題是提高管理水平的關鍵，同時也是下步措施挖潛的前提保證。目前，國內油田使用較多的單井計量方法是分離器自動玻璃管計量、人工玻璃管計量、油井計量車、翻斗計量裝置、雙容積計量裝置、油井三相計量裝置，而代表先進技術的多相流計量正在興起。該技術可提供實時計量數據，為生產管理提供參考，對優化生產參數、提高采收率起到重要作用。

關鍵詞：油井計量；計量原理；多相流體；無源控制；含水率

一、目前油井計量現狀

在采油生產中，為了準確地了解油氣水井生產變化情況，進行生產分析和動態分析，合理地控制和協調生產過程，及時地調整各項開發指標，要對生產過程中各項參數進行連續或定期測量，而油氣水計量是每天每班必做的工作，它在采油生產中占有特殊地位。

目前我隊6座計量站采用的計量方式主要是分離器量油。其中1座計量站的部分油井使用全自動稱重式油井計量系統，接轉站實現無源控制多相計量。

二、各種計量方式的特點

（一）分離器量油

分離器量油是采取十幾口油井的產出液進人同一計量間。共用一套計量裝置的油井計量方式。計量過程中首先用兩相計量分離器將油井產出物分成液、氣兩相，然后用玻璃管量液，人工井口取樣化驗含水率。

優點：是操作簡單、直觀，維修方便，經久耐用。在液量較低時能夠滿足生產需要，而且計量準確度較高。

缺點：成本高，效率低，但是相對液量高的油井，計量時間短，只有8～9分鐘，甚至更短，造成計量誤差較大，相對誤差約大于10%。如目前所用φ800的分離器，對高產井量油時間較短的情況，量油精度大大降低，如表1所示。

（二）全自動稱重式油井計量

該裝置能準確的計量油井的產液量，但仍需要人工井口取樣化驗含水，因此這種計量方法在一定程度上降低了職工的勞動強度，精確度仍然不高。

（三）無源控制多相計量技術

無源控制多相計量裝置主要由管式旋流分離器、無源氣液分離控制器、單相計量儀表、計算機數據采集處理等組成。

此裝置的工作原理是油井來液通過管式旋流分離器對氣液兩相進行高效分離，由無源控制器對液位、氣液壓差進行自動控制，分離后的氣液通過氣體計量儀表、液相計量儀表，實現氣、液、水的準確計量。由計算機對計量儀表參數進行數據采集處理，實現油、氣、水瞬時值、累積值等參數顯示、自動生成油、氣、水瞬時曲線、日度生產曲線、時累計、日累計生產報表。同時可實現生產曲線、生產報表的存儲查詢。該裝置實現了計算機連續自動計量。目前我隊總產量的計量已經實現了無源控制多相計量，計量結果如表2、表3所示。

三、油井計量存在的問題

1.計量誤差大特別是超稠油油藏，油井產液量普遍波動較大，且沒有規律可循，低產油井還存在產液間歇現象，間歇時間長短不一，短時計量很難得出真實的產量，采用兩相計量分離器配玻璃管量油的方法已難以適應。

2.取樣隨機性強：由于油田進入中高含水期，油井含水率高且波動較大，因此，人工取樣隨機性很強，很難取準，無法得到真實、穩定、準確的含水率值。

3.人工取樣測定原油含水率誤差較大：要準確測量油井產油量，就必須準確測出原油平均含水率。目前由于人工取樣的代表性與操作者技能水平和素質有很大關系。幾次取樣平均差值高達20%～30%，這就難以準確計量單井產油量和產水量了。

4.油井間歇出油，造成計量誤差大。

四、油井計量技術發展趨勢

國內新型多相流計量系統采用目前被公認為最有發展前途的部分分離式計量方式，其主要技術思路是：采用高效旋流氣液分離技術，配以獨特的無源液位控制技術，將復雜的多相流問題化解為氣相和液相（油水）兩相問題。其計量原理是：油水氣混合液經氣液離心旋流分離，實現對游離氣的完全分離和部分乳化氣的初步分離。被分離的氣、液分別由分離器的頂部和底部切向進入氣液控制罐，進一步離心分離氣中的含液和液中乳化氣。氣液控制罐內的無源液位控制閥，通過液位高低直接控制氣體排出的流量和間接控制液體排出的流量，達到控制罐內液位、氣液流量的自動平衡控制。氣液控制罐的氣路出口配裝氣體流量計，液路出口配裝液體流量計和油水氣組分儀，與計算機數據采集處理系統配套，完成對管道多相流的在線計量，包括油、水、氣分相流量及含水率。多相流計量系統中的組分儀，利用專利技術，使含氣率小于30%的油水混合液的測量，可達到含氣測量精確度≤±0.5%，含水測量精確度≤±1.5%。KQMF系列多相流計量系統采用部分分離式計量方式，是對上述核心技術的延伸和創新。

五、結束語

傳統的油井計量方式存在計量精度低、適用范圍窄、精密檢測及控制儀表多、成本高等問題，而目前國內新興的無源控制多相計量技術、多相流計量系統測量準確度高，解決了傳統分離器不能滿足的低液量、低含氣、間歇出油油井的計量問題，實現了油井多相連續24h測量，并以報表和曲線的形式對單井產液量、含水量、產氣量進行記錄和描述。生產計量曲線的生成，對油井措施效果、間歇出油、油井含水、液量波動等情況一目了然，對及時準確分析油井的產量變化規律及油藏動態管理措施實施提供了可靠依據。因此，改善油田計量工藝，既可優化簡化工藝流程，又可提高油井計量的精確度，為油田開發提供準確的數據，具有廣闊的社會效益和經濟效益。