化很大，實際油井生產(chǎn)原油組成與早期油藏計算偏差較大，平臺現(xiàn)有的GLCC多相流量計已經(jīng)無法準(zhǔn)確測量原油排量。針對這個問題，海上采油平臺根據(jù)原油物性，重新計算校對，改造老油田閑置海默放射性原理流量計，將改造過的流量計安裝接入現(xiàn)有系統(tǒng)，大大的提高了原油計量準(zhǔn)確性，并節(jié)省費(fèi)用數(shù)萬元。

 

引言

        多相流技術(shù)的早期研究受當(dāng)時技術(shù)條件的限制，未獲得可供應(yīng)用的成果。隨著計算機(jī)自動控制、流量測量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，歐美石油公司相繼進(jìn)行多相流量計的研制和開發(fā)，研制了可供生產(chǎn)應(yīng)用的流量計。但是多相計量儀表在工業(yè)應(yīng)用中還存在著局限性，潿洲作業(yè)公司目前使用的GLCC多相流量計，由于GLCC氣液分離差，介電常數(shù)原理的含水率儀誤差大，無法精確測試油氣水三相流量，造成單井原油計量問題和油藏管理困難。

 

        海默多相流量計采用射線吸收法，相比GLCC流量計，可測試油氣比范圍大，射線吸收法測量含水更準(zhǔn)確，老油田閑置海默流量計經(jīng)過適應(yīng)性改造后能滿足潿洲12-2WHPB平臺油氣比及測試范圍要求。增加的海默多相流量計并聯(lián)接入原有的計量系統(tǒng)，現(xiàn)有的原油生產(chǎn)流程，可以自由選擇進(jìn)入GLCC多相流量計或海默流量計，通過平臺不斷優(yōu)化測試，解決了油氣水三相計量不穩(wěn)定、不精確問題。

 

2.平臺GLCC流量計

(1)平臺GLCC流量計的原理

        該平臺使用的多相流量計是GLCC多相流量計，分離器工作原理是油氣流沿傾角向下的進(jìn)口管線進(jìn)入主分離器，由于旋流作用下，分離器中離心力、重力和浮力形成了一個倒圓錐型的渦流面，密度大的液相沿鉛垂管道的管壁流到分離器的底部，密度小的氣相沿渦流的中心上升至分離器頂部，非常終氣相和液相分別從分離器的頂部和底部排出。并通過控制閥調(diào)整液位和壓力,實現(xiàn)兩相充分分離,分離后的氣相和液相通過單相計量儀表單獨計量。液相出口帶有含水率儀，測出液相含水，并通過流量計算機(jī)計算出非常終油水的流量和氣相流量。見圖1。

(2)平臺GLCC流量計現(xiàn)狀和出現(xiàn)的問題

        該平臺是近期開發(fā)項目的新平臺，初期開發(fā)30口定向井，2口水平井。該平臺油井物流經(jīng)測試多相流量計進(jìn)入生產(chǎn)管匯，生產(chǎn)流量計計量后，通過海底管道輸送到中心平臺。工藝流程見圖2。

 

面臨問題：

        ①由于平臺在建造階段，對油藏的認(rèn)識不足，油井的產(chǎn)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，設(shè)計的多相流量計非常大測試范圍不能滿足實際油井全生命周期的產(chǎn)量要求。

        ②該油田的油藏具有斷塊復(fù)雜、隔夾層發(fā)育、產(chǎn)能差異較大的特點，導(dǎo)致地層層間和層內(nèi)的非均質(zhì)性差異大，單個油井的產(chǎn)量變化大，測試多相流量計不能滿足部分高產(chǎn)井或者高油氣比的油井的要求。

        ③由于GLCC流量計設(shè)計的問題，進(jìn)口油氣旋流分離器分離效果不好：存在氣相竄油，或油相含氣的問題，特別是混輸海管存在段塞流的情況，這種油氣分離器設(shè)計不能滿足現(xiàn)場實際油氣分離的需要，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。

        ④測試流量計含水分析儀采用電容/電導(dǎo)技術(shù)，含水率在低含水（油包水）與高含水（水包油）情況下，介電常數(shù)差距很大，介電常數(shù)法影響因素較多、模糊點多測量效果比較差，與實際化驗含水差距很大。

 

3.平臺生產(chǎn)流量計優(yōu)化改造

(1)改造方案

        通過設(shè)計核算其他生產(chǎn)平臺閑置海默流量計，進(jìn)行適當(dāng)升級改造，滿足平臺使用的要求，將海默流量計并聯(lián)接入GLCC流量計。工藝流程圖見圖3。

 

(2)海默流量計原理

        海默流量計利用低能源放射吸收技術(shù)測量多相流的相組分；利用文丘里管流量計測量總流量，利用經(jīng)驗的氣液滑動數(shù)學(xué)模型對測量數(shù)量進(jìn)行處理；利用油氣PVT關(guān)系方程對油、氣量進(jìn)行補(bǔ)償；利用工業(yè)計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。海默標(biāo)準(zhǔn)多相流量計的測量過程為：

        ①被測的多相流介質(zhì)進(jìn)入多相流量計，經(jīng)過盲三通組件后轉(zhuǎn)為垂直向上的流態(tài)，首先通過總流量測量段文丘理流量計測量出流體的總流量Qt，由單能伽瑪傳感器測出流體的含氣率GVF；

 

        ②流體進(jìn)入流型調(diào)整器，分離出的大部分氣體從頂部的排氣管線排出，對液體混合后部分樣液進(jìn)入雙能伽馬傳感器進(jìn)行含水率WC的測量；

        ③由總流量和含水率、含氣率就可以計算出油氣水各相的工況流量，非常后由PVT參數(shù)將工況流量轉(zhuǎn)換為標(biāo)況流量.氣流量Qg=Qt×GVF，總液量Ql=Qt×（1-GVF），油量Qo=Qt×（1-GVF）×（1-WC），水量Qw=Qt×（1-GVF）×WC。

 

(3)海默流量計的安裝調(diào)試

        ①控制方式優(yōu)化：主副液路切換關(guān)斷閥的兩種控制方式優(yōu)化如下。

 

A.自動控方法：依據(jù)文丘里流量計的差壓作為閥門控制信號的判據(jù)，當(dāng)主液路文丘里流量計測量的差壓低于設(shè)置的下限時，控制系統(tǒng)會下發(fā)閥門關(guān)閉的指令，同時切換采用副液路的測量信號而當(dāng)副液路文丘里流量計測量的差壓超出設(shè)定的上限時，控制系統(tǒng)會下發(fā)閥門打開的指令，同時切換采用主液路的測量信號；此種控制方法的優(yōu)點是可以根據(jù)油井產(chǎn)量變化，較好的跟蹤并計量油井的產(chǎn)量。

 

B.手工設(shè)定的遙控方法：此方法是參考每口油井的產(chǎn)量范圍，手工通過參數(shù)配置，將井號和選用的液路一一對應(yīng)，限定閥門的開關(guān)狀態(tài)，此狀態(tài)下，控制系統(tǒng)僅僅是依據(jù)油井的切換來判定閥門是否需要做開關(guān)調(diào)節(jié)。優(yōu)點是可以長時間穩(wěn)定連續(xù)的測量同一口油井。

        ②設(shè)備校驗：差壓變送器、溫度變送器、壓力變送器進(jìn)行校驗；連接外供電源及通訊線，確認(rèn)流量計外供電源電纜與通訊線電纜，連接防爆箱內(nèi)電源線與通訊線，確定供電電壓后設(shè)備供電，DAU及儀表工作正常。

        ③調(diào)試單雙能表送器：打開單、雙能傳感器后蓋，連接通訊線，調(diào)試變送器通訊，通訊正常后調(diào)試單、雙能變送器。

        ④通訊調(diào)試：用上位機(jī)連接DAU COM1口，通訊正常。儀表檢查；用手操器檢查儀表量程，校驗儀表零點，核對儀表表頭讀數(shù)與上傳Debug View讀數(shù)的一致性，檢查文丘里D及d值。

        ⑤空管標(biāo)定：流量計處于空管狀態(tài)下進(jìn)行空管標(biāo)定，觀察空管計數(shù)的重復(fù)性和穩(wěn)定性。

        ⑥K系數(shù)標(biāo)定：空管標(biāo)定結(jié)束后，流量計充入淡水，標(biāo)定K系數(shù)。

        ⑦全油、全水離線標(biāo)定：取樣化驗油水密度。拆開雙能傳感器上端盲板，離線標(biāo)定全水、全油質(zhì)量吸收系數(shù)。氣體組分與氣體密度測試。

        ⑧配置參數(shù)跟蹤計量：離線標(biāo)定完畢后，恢復(fù)傳感器，完成參數(shù)配置。倒入流量計計量觀察，并取樣化驗含水率與流量計計量含水率進(jìn)行對比，測試數(shù)據(jù)與化驗數(shù)據(jù)在允許誤差范圍內(nèi)。

 

(4)海默流量計的投用效果

        該流量計順利完成安裝，在反復(fù)試驗和校對下，測試數(shù)據(jù)和外輸生產(chǎn)流量計的數(shù)據(jù)誤差2%以內(nèi)，驗證測量水、氣、油數(shù)據(jù)準(zhǔn)確合格。

 

4.結(jié)論

        從海默流量計和GLCC流量計現(xiàn)場投用的效果可以發(fā)現(xiàn)，海默流量計作為一種全新的計量設(shè)備，它在該生產(chǎn)平臺的更適合其測量工況。經(jīng)過一年多運(yùn)行狀況表明，海默流量計具有較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，避免了計量不準(zhǔn)帶來的損失，為油藏開發(fā)和油井管理提供可靠有價值的數(shù)據(jù)。