1、油田油井計量技術現狀及計量標準l主講人：袁義東一、概述二、油田油井計量技術現狀油田油井計量技術現狀三、影響原油計量的問題及對策三、影響原油計量的問題及對策四、計量標準五、國際流量界的熱點問題及 新進展一、概一、概 述述 油井計量是科學合理考核各級單位生產任務完成情況、及時全面掌握油井計量是科學合理考核各級單位生產任務完成情況、及時全面掌握區塊產能動態的重要基礎。近年來，油井計量存在的問題，已經引起了各區塊產能動態的重要基礎。近年來，油井計量存在的問題，已經引起了各油田公司和領導的高度重視。多年來，我國各油田相繼開展了油井計量工油田公司和領導的高度重視。多年來，我國各油田相繼開展了油井計量工藝、

2、技術方面的研究，但由于油田區域性、以及油品差異沒有建立單井計藝、技術方面的研究，但由于油田區域性、以及油品差異沒有建立單井計量量值傳遞標準，無法對在用計量技術的適應性、準確性進行評定，難以量量值傳遞標準，無法對在用計量技術的適應性、準確性進行評定，難以保證油井產量數據的準確可靠，不能為油田地質分析、作業方案和作業措保證油井產量數據的準確可靠，不能為油田地質分析、作業方案和作業措施提供有力的技術支撐，成為實現油田高效開發和提高提高油井管理水平施提供有力的技術支撐，成為實現油田高效開發和提高提高油井管理水平的障礙。進一步影響到采收率的提高，因此，提升計量技術、提高油井管的障礙。進一步影響到采收率的

3、提高，因此，提升計量技術、提高油井管理水平是目前原油生產單井計量準確性的重要問題。理水平是目前原油生產單井計量準確性的重要問題。二、油田油井計量技術現狀1 1、目前所用計量技術及數量、目前所用計量技術及數量2 2、目前所用計量技術工藝原理、系統誤差產生的、目前所用計量技術工藝原理、系統誤差產生的 原因分析原因分析3 3、目前所用計量技術適應條件、目前所用計量技術適應條件4 4、目前油井產量計量裝置的檢定方法及在線測試、目前油井產量計量裝置的檢定方法及在線測試 方法。方法。5 5、日常操作和管理中注意的問題、日常操作和管理中注意的問題1 1、目前計量技術種類及數量、目前計量技術種類及數量 油田應

4、用的單井計量裝置按照計量原理可分為六大類，油田應用的單井計量裝置按照計量原理可分為六大類，共計大約共計大約27002700臺套。臺套。計量計量裝置裝置立式分離器、立式分離器、玻璃管玻璃管/ /磁磁翻轉液位計翻轉液位計稱重式油井稱重式油井計量計量示功圖遠傳示功圖遠傳計量計量兩相分離儀兩相分離儀表計量表計量三相分離儀三相分離儀表計量表計量質量流量計質量流量計直接計量直接計量合計合計數量數量（套）（套）計量計量井數井數數量數量（套）（套）計量計量井數井數數量數量（套）（套）計量計量井數井數數量數量（套）（套）計量計量井數井數數量數量（套）（套）計量計量井數井數數量數量（套）（套）計量計量井數井數數量

5、數量（套）（套）計量計量井數井數合計合計 21482148 14998149987272966966269269269269999974074053539393646445245227052705 1751817518比例比例 79.479.4 85.64.22 備注：該統計數據以我國東部某油田為例2、工藝原理、系統誤差原因分析裝置名稱裝置名稱技術特點技術特點計量誤差計量誤差液量液量 % %氣量氣量 % %立式分離器立式分離器流程簡單，過程直觀；流程簡單，過程直觀；投資少；投資少；不

6、詳不詳無源控制旋流分無源控制旋流分離多相計量裝置離多相計量裝置適應性強，性能穩定；適應性強，性能穩定；結構簡單結構簡單，操控方便操控方便能自動選井；能自動選井；2 22 2稱重式油井計量稱重式油井計量器器密閉流程；密閉流程；連續計量；連續計量；自動選井，數據上傳；自動選井，數據上傳；5 5三相計量三相計量連續計量；連續計量；油量計量相對準確；油量計量相對準確；可以測量含水；可以測量含水；5 51010油井遠程在線計油井遠程在線計量分析系統量分析系統 安裝簡單；安裝簡單；實時監測；實時監測；數據上傳；數據上傳；5 5立式分離器量油裝置 根據連通管原理，采用容積根據連通管原理，采用容積計量方法計算

7、產液量的重量。在計量方法計算產液量的重量。在油氣分離器上安裝一根與分離器油氣分離器上安裝一根與分離器構成連通器的玻璃管液面計，分構成連通器的玻璃管液面計，分離器內一定重量的液量將底水壓離器內一定重量的液量將底水壓到玻璃管內，根據玻璃管內水上到玻璃管內，根據玻璃管內水上升的高度與分離器內液量的關系升的高度與分離器內液量的關系得到分離器內液量的重量，根據得到分離器內液量的重量，根據測得玻璃管內液面上升一定高度測得玻璃管內液面上升一定高度所需要的時間，即可折算出油井所需要的時間，即可折算出油井的產量。的產量。磁翻轉液位磁翻轉液位計計v 計量原理計量原理21214tthDQwwwhw1t2t 根據連通

8、器平衡原理，油井來液進入分離器后，氣體根據連通器平衡原理，油井來液進入分離器后，氣體從出氣管排出，液體存于底部，玻璃管內水位隨著分離器從出氣管排出，液體存于底部，玻璃管內水位隨著分離器內液量增多而上升，通過測量玻璃管內水位上升一定高度內液量增多而上升，通過測量玻璃管內水位上升一定高度的時間，計算油井的產液量：的時間，計算油井的產液量：式中：式中：Q Q1 1 油井折算日（班）產液量油井折算日（班）產液量,t,t； D D 分離器內徑，分離器內徑，m m；量油標高，量油標高，m;m;水的密度，水的密度，t/mt/m3 3折算日（班）產量的時間，折算日（班）產量的時間，s;s;測得玻璃管內水位上升

9、所用的時間，測得玻璃管內水位上升所用的時間，s;s;表表 1 1 分離器的計量常數分離器的計量常數 內徑內徑mmmm玻璃管玻璃管量油標量油標高高mmmm量油標高量油標高誤差誤差mmmm量油常數（班）量油常數（班）t ts s量油常數量油常數允許誤差允許誤差范圍范圍% %有人孔有人孔無人孔無人孔120012003003001 19771.69771.6-0.5-0.55.05.0100010004004009047.89047.88008004004006034.56034.55790.65790.66206203003002750.02750.02608.52608.5玻璃管量油標高、量油常數

10、根據實際情況確定。玻璃管量油標高、量油常數根據實際情況確定。（1 1）粘度）粘度（2 2）底水密度）底水密度（3 3）人工讀數）人工讀數（4 4）產量波動）產量波動v 影響因素影響因素（1 1） 粘粘 度度 隨著原油粘度變大、含水降低，原油在分離器罐體內隨著原油粘度變大、含水降低，原油在分離器罐體內部掛壁現象會越來越嚴重，導致罐體的橫截面積變小，量部掛壁現象會越來越嚴重，導致罐體的橫截面積變小，量油高度增加，對單井產量的計量造成一定的正向誤差。以油高度增加，對單井產量的計量造成一定的正向誤差。以800800分離器為例，掛壁厚度與計量誤差的關系見下圖：分離器為例，掛壁厚度與計量誤差的關系見下圖：

11、0.001.002.003.004.005.006.0001234567891011掛壁厚度mm誤差 % 選取兩個計量站的分離器進行測試，用二等金選取兩個計量站的分離器進行測試，用二等金屬量器組向分離器加清水對分離器進行標定屬量器組向分離器加清水對分離器進行標定。站名站名加水高加水高度度(cm)(cm)粘度粘度分離器理分離器理論值論值(kg)(kg)標準值標準值(kg)(kg)實際內徑實際內徑(mm)(mm)誤誤 差差(%)(%)1 1404075467546201.06201.06195.79195.797907902.692.692 2404091069106201.06201.06193

12、.62193.627867863.843.84（2) 底水密度 在立式分離器量油的計算中，通常將底水密度視為在立式分離器量油的計算中，通常將底水密度視為1.0g/cm1.0g/cm3 3，而實際生產中由于來液為油水混合物，受礦化度，而實際生產中由于來液為油水混合物，受礦化度的影響，造成底水密度的改變，使底水密度不為的影響，造成底水密度的改變，使底水密度不為1.0g/cm1.0g/cm3 3，這也會帶來一定誤差。這也會帶來一定誤差。 分別對分別對2 2個計量站的分離器底水的密度進行測試，個計量站的分離器底水的密度進行測試，底水的密度分別為底水的密度分別為1.0113g/cm1.0113g/cm3

13、 3和和1.0126g/cm1.0126g/cm3 3。實。實際生產計算中取底水密度為際生產計算中取底水密度為1.0g/cm1.0g/cm3 3。 站名站名底水密度底水密度（g/cm3 ）計量誤差計量誤差（%）備注備注11.0113-1.13現場取底水密度現場取底水密度計測量計測量21.0126-1.26（3) 人工讀數 玻璃管量油是通過人工讀取玻璃管內液位上升玻璃管量油是通過人工讀取玻璃管內液位上升一定高度的時間來推算油井的產量，所以人工讀一定高度的時間來推算油井的產量，所以人工讀數的偏差對計量誤差也有一定的影響。以數的偏差對計量誤差也有一定的影響。以800800分離分離器為例，讀數偏差與計

14、量誤差的關系見下圖：器為例，讀數偏差與計量誤差的關系見下圖： (4)(4)產量波動產量波動 用立式分離器對單井進行多次量油，并計算誤差。用立式分離器對單井進行多次量油，并計算誤差。（1 1）立式分離器量油計量誤差與油井生產情況有關，）立式分離器量油計量誤差與油井生產情況有關，產量平穩的油井，計量誤差在產量平穩的油井，計量誤差在10%10%以內，產量波動大以內，產量波動大的油井，計量誤差較大，低產液間歇油井，計量誤差的油井，計量誤差較大，低產液間歇油井，計量誤差最大可達最大可達40%40%。（2 2）立式分離器量油會因來液物性（粘度，礦化度）立式分離器量油會因來液物性（粘度，礦化度等）因素造成系

15、統誤差。對兩個計量站立式分離器的等）因素造成系統誤差。對兩個計量站立式分離器的測試，系統誤差可達測試，系統誤差可達6%6%。由于來液物性參數的不同，。由于來液物性參數的不同，各分離器自身系統誤差也不盡相同。各分離器自身系統誤差也不盡相同。v 小小 結結（3 3）立式分離器量油會因人工讀數（量油高度、）立式分離器量油會因人工讀數（量油高度、量油時間）等因素造成隨機誤差。量油時間）等因素造成隨機誤差。（4 4）底水密度應當根據不同的計量單元配制適當）底水密度應當根據不同的計量單元配制適當密度的底水，來保證進入玻璃管的液體是某種濃密度的底水，來保證進入玻璃管的液體是某種濃度的鹽水，防止密度高的原油堵

16、塞玻璃管，造成度的鹽水，防止密度高的原油堵塞玻璃管，造成計量誤差，同時應提供相應的量油常數。計量誤差，同時應提供相應的量油常數。（1 1）定期對分離器進行檢定，更換底水，消除因壁）定期對分離器進行檢定，更換底水，消除因壁厚、底水密度變化造成的系統誤差。厚、底水密度變化造成的系統誤差。（2 2）加強對計量人員的技術培訓，盡量減少人工操）加強對計量人員的技術培訓，盡量減少人工操作隨機誤差的影響。作隨機誤差的影響。（3 3）含沙較大油井采用分離器計量，要對考克定期）含沙較大油井采用分離器計量，要對考克定期清洗，防止分離器下考克堵塞。清洗，防止分離器下考克堵塞。（4 4）對于間歇油井和產量波動大的油井

17、，盡量采用）對于間歇油井和產量波動大的油井，盡量采用連續計量的方式，若采用分離器量油，應加密量油連續計量的方式，若采用分離器量油，應加密量油次數。次數。措 施旋流分離兩相計量裝置l 計量原理：計量原理：油井來液進入管式旋流式分離單元預分離段，使不同油井來液進入管式旋流式分離單元預分離段，使不同流態的多相流最大范圍的形成分層流后進入主分離段，在流態的多相流最大范圍的形成分層流后進入主分離段，在主分離段，受離心力、重力共同作用實現氣液兩相分離。主分離段，受離心力、重力共同作用實現氣液兩相分離。分離后的氣相和液相分別通過單相計量儀表單獨計量，液分離后的氣相和液相分別通過單相計量儀表單獨計量，液相計量

18、儀表通常選用科氏力質量流量計進行液相質量流量、相計量儀表通常選用科氏力質量流量計進行液相質量流量、密度、溫度計量，運用密度法和專為密度法含水計量設計密度、溫度計量，運用密度法和專為密度法含水計量設計的數學模型實現工況下的含水（油）計量。的數學模型實現工況下的含水（油）計量。 （1 1）生產參數）生產參數（2 2）內部結構）內部結構（3 3）管路壓損）管路壓損v 影響因素影響因素 旋流分離兩相計量裝置液旋流分離兩相計量裝置液的核心元件是浮子，浮子位置的核心元件是浮子，浮子位置改變帶動連桿控制氣體閥、液改變帶動連桿控制氣體閥、液體閥的開度，造成浮子位置變體閥的開度，造成浮子位置變化的原因有兩個，一

19、個是氣量，化的原因有兩個，一個是氣量，另一個是粘度。另一個是粘度。氣量較大時，氣量較大時，浮子下沉，氣體閥全開，導致浮子下沉，氣體閥全開，導致氣中帶液，使液路測量的數值氣中帶液，使液路測量的數值偏小。來液粘度過大時，會造偏小。來液粘度過大時，會造成液體閥不能及時開啟，影響成液體閥不能及時開啟，影響產量的計量。產量的計量。 質量流量計液位變送控制單元管式旋流分離器（1 1）生產參數）生產參數 為了驗證氣量對裝置誤差的影響，選取XX采油廠的16口油井進行測試。氣油比為0時，計量誤差趨于正值, 氣油比為0.4-13.7時，計量誤差趨于負值。 在粘度在粘度0-1000mPa.s0-1000mPa.s范

20、圍內，裝置范圍內，裝置95%95%概率概率的誤差范圍的誤差范圍是是0.17%-2.1%0.17%-2.1%； 在在7000-30000mPa.s7000-30000mPa.s粘度范圍內，誤差偏粘度范圍內，誤差偏正，裝置正，裝置95%95%概率的誤差范圍是概率的誤差范圍是3.62%3.62%2%2%。 旋流分離多相連續計量旋流分離多相連續計量裝置內部結構的關鍵問題是裝置內部結構的關鍵問題是無源氣液控制單元內的閥芯無源氣液控制單元內的閥芯的密封，長時間的使用過程的密封，長時間的使用過程中，原油中的砂粒、雜質會中，原油中的砂粒、雜質會對閥芯有一定的磨損，有可對閥芯有一定的磨損，有可能造成閥門關閉不嚴

21、，從而能造成閥門關閉不嚴，從而造成管路泄露，計量不準。造成管路泄露，計量不準。氣閥氣閥液閥液閥（2 2） 內部結構內部結構(3)(3)管路壓損對質量流量計測量綜管路壓損對質量流量計測量綜合密度的影響合密度的影響 對于質量流量計對于質量流量計所在的管路而言，所在的管路而言，氣液兩相管路內氣液兩相管路內流體既有縱向壓流體既有縱向壓降，也有橫行壓降，也有橫行壓降。降。水平氣液兩相管路壓降水平氣液兩相管路壓降垂直氣液兩相管路壓降垂直氣液兩相管路壓降傾斜氣液兩相管路壓降傾斜氣液兩相管路壓降 （1 1）在儀表正常的情況下，粘度高，誤差偏正。粘度越）在儀表正常的情況下，粘度高，誤差偏正。粘度越高，原油對液位

22、控制器的影響越大，粘度越大，則表面高，原油對液位控制器的影響越大，粘度越大，則表面張力越大，液位控制就會產生一定的滯后，液體調節單張力越大，液位控制就會產生一定的滯后，液體調節單元的操作也會產生一定的滯后，因此，引起原油計量的元的操作也會產生一定的滯后，因此，引起原油計量的偏大。偏大。 （2 2）有氣量時，計量結果偏小，這是由兩相無源計量裝）有氣量時，計量結果偏小，這是由兩相無源計量裝置本身工藝引起的。氣液兩相混合物依靠旋流轉動產生置本身工藝引起的。氣液兩相混合物依靠旋流轉動產生的離心力以及氣液自身重力實現氣液兩相的分離，分離的離心力以及氣液自身重力實現氣液兩相的分離，分離后氣中帶液會在一定程

23、度上影響測量準確度。后氣中帶液會在一定程度上影響測量準確度。v 小小 結結三相計量裝置 油、氣、水混合液進入預脫氣室油、氣、水混合液進入預脫氣室, , 靠旋流分離及重靠旋流分離及重力作用脫出大量的原油伴生氣力作用脫出大量的原油伴生氣, , 預脫氣后的油水混合液預脫氣后的油水混合液( (夾帶少量氣體夾帶少量氣體) ) 經導流管進入分配器和水洗室經導流管進入分配器和水洗室, , 在經在經過含有破乳劑的活性水層洗滌破乳、高效聚結填料的整過含有破乳劑的活性水層洗滌破乳、高效聚結填料的整流及穩流后流及穩流后, , 再通過沉降分離室的進一步沉降分離后再通過沉降分離室的進一步沉降分離后, , 并經液位控制電

24、動調節閥后流出分離器并經液位控制電動調節閥后流出分離器; ; 含油污水靠壓含油污水靠壓力平衡經導水管進入水室力平衡經導水管進入水室, ,經液位控制電動調節閥開度經液位控制電動調節閥開度后流出分離器后流出分離器, , 達到使油、氣、水三相介質分離的目的。達到使油、氣、水三相介質分離的目的。v 計量原理計量原理1-1-進口進口 2-2-旋流分離器旋流分離器 3-3-控制閥控制閥 4-4-溫度變送器溫度變送器 5-5-安全閥安全閥 6-6-壓力變送器壓力變送器 7-7-油水液位計油水液位計 8-8-除沫器除沫器 9-9-氣液液位計氣液液位計 10-10-填料層填料層 11-11-分離器分離器 121

25、2消能室消能室 13 13 油室油室 1.1.旋流氣液預分離技術旋流氣液預分離技術 1-進口 2-防渦裝置 3-氣出口 4-平衡孔氣液旋流分離器結構氣液旋流分離器結構 該裝置使傳統的氣相空間由50%降低至5% 左右，降低了設備空間。v 工藝結構工藝結構實現消能、穩流的目的 2. 2.整流破乳技術整流破乳技術 整流破乳技術是由消能系統、刺孔波紋填料、波紋填料多段安裝等方式實現的。 紊流室消能器碟形轉向器消能系統促進油水分離 第一層刺孔波紋填料第二層刺孔波紋填料第三層刺孔波紋填料主要作用：破乳、改善流場油滴聚結主要作用：潤濕、聚結主要作用：聚結、保護流場填料流程填料流程促進油水分離 3. 3.油室

26、油室 油室置于殼體之內，油室具有凸體。 功能：l 油室不直接與三相分離器殼體接觸，油室周圍被水包圍，避免了油室降溫。l 油室的設置，保證了流體的流動平穩性。l 油室的設置，使水相流動通暢，保證了水的流動平穩性。消能系統填料系統油 室實現： 流體迅速層流、流態穩定，促進油水分離，與傳統分離器相比，設備體積顯著下降達30%，節降耗30%，節約藥劑用量40% 。 4.4.除沫技術除沫技術 在分離器上方設置了小型除沫器，使氣相出口液滴直徑10m以下。 1-氣進口 2-氣出口 3-除沫器絲網除沫器結構 實現快速、高效排沙 5.5.除砂技術除砂技術 根據流體流場聚砂特征，設置了獨特、高效的排沙系統。 排沙

27、斜板排沙水管排沙斗排砂系統延長設備使用年限 翻斗裝置是由兩個對稱翻斗裝置是由兩個對稱放置的獨立料斗組成，翻斗放置的獨立料斗組成，翻斗下方安裝有稱重傳感器，當下方安裝有稱重傳感器，當翻斗翻轉時位置傳感器給出翻斗翻轉時位置傳感器給出信號，稱重傳感器檢測翻轉信號，稱重傳感器檢測翻轉時刻的重量，將一段時間內時刻的重量，將一段時間內的累積流量換算成每天的產的累積流量換算成每天的產量。量。原油原油745 89101112131415氣體氣體2136 稱重式油井計量裝置v 計量原理計量原理（1 1）生產參數）生產參數（2 2）計量時間）計量時間（3 3）內部結構）內部結構v 影影 響響 因因 素素 稱重式計

28、量器是一種自力式油井計量裝置，稱重式計量器是一種自力式油井計量裝置，罐體內液體的流動完全靠進液攜帶的油氣驅動，罐體內液體的流動完全靠進液攜帶的油氣驅動，因此油井產氣量是影響稱重式計量器計量精度的因此油井產氣量是影響稱重式計量器計量精度的關鍵因素之一。在使用時，當氣量較小時，會給關鍵因素之一。在使用時，當氣量較小時，會給操作帶來一定的困難。另一個關鍵因素是油品的操作帶來一定的困難。另一個關鍵因素是油品的粘度。粘度。 （1） 生產參數 對不同粘度的對不同粘度的1515口油井進行計量誤差口油井進行計量誤差測試，測試結果見下圖。測試，測試結果見下圖。（2 2） 計量時間計量時間 在稱重式計量器的產量計

29、算中，日產量在稱重式計量器的產量計算中，日產量Q Qt t是經過積分換算的，所以計量時間長短對是經過積分換算的，所以計量時間長短對產量的計量誤差也有影響。日產量分別是產量的計量誤差也有影響。日產量分別是12T12T、24T24T、36T36T、48T48T、72T72T時，計量時長與誤差的時，計量時長與誤差的關系見下圖：關系見下圖：（3）內部結構 稱重式計量器的計量準確度還與罐體內稱重式計量器的計量準確度還與罐體內的稱重裝置的精度密切相關的，在使用過程的稱重裝置的精度密切相關的，在使用過程中，由于液體的沖擊或翻斗翻轉時的震動，中，由于液體的沖擊或翻斗翻轉時的震動，傳感器的零點會發生漂移，導致計

30、量的不準傳感器的零點會發生漂移，導致計量的不準確。確。 對對4 4口油井進行校準前后測試比對，測口油井進行校準前后測試比對，測試結果如下表所示試結果如下表所示 ：井號粘度(mPa.s)校準前誤差(%)校準后誤差(%)181283-16.383.692110000-12.693.7234514-15.80.4847142-21.1-4.23 參數修正前稱重計量裝置的最大誤差參數修正前稱重計量裝置的最大誤差超出其技術指標超出其技術指標3 3倍，進行參數修正后得倍，進行參數修正后得出的數據能滿足裝置本身出的數據能滿足裝置本身5%5%的誤差要求。的誤差要求。 （1 1）稱重計量裝置校準前的最大誤差為）

31、稱重計量裝置校準前的最大誤差為-47.27%-47.27%，平，平均誤差為均誤差為-21.35%-21.35%，校準后的最大誤差為，校準后的最大誤差為-4.23%-4.23%，平均，平均誤差為誤差為0.92%0.92%。可以看出，該種裝置校準后，能夠滿足。可以看出，該種裝置校準后，能夠滿足技術要求。技術要求。 （2 2）該裝置的最小計量時長為）該裝置的最小計量時長為3030分鐘，最大計量時長分鐘，最大計量時長為為4 4小時。時間的限制對于計量誤差影響較大。測量時小時。時間的限制對于計量誤差影響較大。測量時間越短誤差越大，應延長量油時間才能保證計量的精度。間越短誤差越大，應延長量油時間才能保證計

32、量的精度。v 小小 結結（3 3）隨著時間的變化，稱重傳感器會發生零點）隨著時間的變化，稱重傳感器會發生零點漂移，需要定期對該裝置進行定期檢定，通漂移，需要定期對該裝置進行定期檢定，通過對相應參數進行調整，精度才能滿足要求。過對相應參數進行調整，精度才能滿足要求。 （4 4）由于稱重計量的實現依賴于罐內的壓力，）由于稱重計量的實現依賴于罐內的壓力，當油井不含氣時，罐內液面就會把翻斗淹沒，當油井不含氣時，罐內液面就會把翻斗淹沒，翻斗計量也就無法實現。在新裝置投產前需翻斗計量也就無法實現。在新裝置投產前需要積累氣量，控制液面，才能進行正常計量，要積累氣量，控制液面，才能進行正常計量，操作有一定的困

33、難。操作有一定的困難。措 施（1 1）裝置投產時，對稱重傳感器進行零點調整。）裝置投產時，對稱重傳感器進行零點調整。（2 2）由于在長期使用過程中，傳感器零點會發生漂）由于在長期使用過程中，傳感器零點會發生漂移，因此，需要定期對傳感器進行零點調整。移，因此，需要定期對傳感器進行零點調整。（3 3）對于產量很低的油井，采取延長量油時間的方）對于產量很低的油井，采取延長量油時間的方法，盡量減少量油誤差。法，盡量減少量油誤差。 油井遠程在線計量分析系統 vv 計量原理：計量原理： 油井遠程在線計量分析系統的基本原理是把有桿油井遠程在線計量分析系統的基本原理是把有桿泵井抽油系統視為一個復雜的振動系統該

34、系統在一定泵井抽油系統視為一個復雜的振動系統該系統在一定的邊界條件和一定的初始條件下，對外部激勵（地面的邊界條件和一定的初始條件下，對外部激勵（地面功圖）產生響應（泵功圖）。建立有桿泵井抽油系統功圖）產生響應（泵功圖）。建立有桿泵井抽油系統的力學、數學模型，計算出給定系統在不同井口示功的力學、數學模型，計算出給定系統在不同井口示功圖激勵下的泵功圖響應，對此泵功圖進行分析，確定圖激勵下的泵功圖響應，對此泵功圖進行分析，確定泵的有效沖程，進而求出折算地面有效排量計算出油泵的有效沖程，進而求出折算地面有效排量計算出油井產液量。井產液量。 由于這種計量方式是通過地面示功圖來推算地由于這種計量方式是通過

35、地面示功圖來推算地下生產情況，同時考慮泵掛深度、桿柱組合、氣液下生產情況，同時考慮泵掛深度、桿柱組合、氣液比、出砂情況、油品性質等邊界條件得到井下泵功比、出砂情況、油品性質等邊界條件得到井下泵功圖，然后應用泵功圖識別技術來計算油井產液量。圖，然后應用泵功圖識別技術來計算油井產液量。計算結果受氣體、粘度、漏失、柱塞遇卡、抽油桿計算結果受氣體、粘度、漏失、柱塞遇卡、抽油桿斷脫以及油井結蠟出砂的影響，因此這項技術在油斷脫以及油井結蠟出砂的影響，因此這項技術在油井產量計量的準確性方面有一定的局限性。井產量計量的準確性方面有一定的局限性。v 影 響 因 素 （1 1）示功圖量油方式適用于粘度低，含水高和

36、低含氣）示功圖量油方式適用于粘度低，含水高和低含氣的油井。的油井。 （2 2）對于含水）對于含水90%90%以下的油井，功圖量油的計量誤差較以下的油井，功圖量油的計量誤差較大，共測試含水低于大，共測試含水低于90%90%的油井的油井8 8口，誤差超過口，誤差超過10%10%的的6 6口口占占75%75%，其中最大誤差為，其中最大誤差為57.81%57.81%。 （3 3）對于油品粘度大的油井，功圖量油的計量誤差也）對于油品粘度大的油井，功圖量油的計量誤差也較大，共測試粘度大于較大，共測試粘度大于7000mpa.s7000mpa.s油井油井8 8口，其中最大誤口，其中最大誤差差57.81%57.

37、81%。v 小小 結結（4 4）其他影響產量計量的因素很多，氣體、粘）其他影響產量計量的因素很多，氣體、粘度、沉沒度過小、漏失、供油不足、油井結蠟及度、沉沒度過小、漏失、供油不足、油井結蠟及出砂和活塞在泵架中下入位置不當，都會反映在出砂和活塞在泵架中下入位置不當，都會反映在示功圖上，地面示功圖的形狀不規則，往往對泵示功圖上，地面示功圖的形狀不規則，往往對泵的工作狀況無法做出準確推斷。從而影響產量的的工作狀況無法做出準確推斷。從而影響產量的準確計量，因此示功圖量油往往只能對泵的工作準確計量，因此示功圖量油往往只能對泵的工作狀況做定性分析，而無法做出定量判斷。狀況做定性分析，而無法做出定量判斷。（

38、5 5）由于井筒摻水不均勻，給功圖的計算帶來）由于井筒摻水不均勻，給功圖的計算帶來一定誤差。一定誤差。1、 立式分離器 影響立式分離器量油裝置計量效果的原因包括以下影響立式分離器量油裝置計量效果的原因包括以下幾方面：幾方面： （1 1）分離器本身的系統誤差）分離器本身的系統誤差 ； （2 2）油井來液量波動大以及間歇出油）油井來液量波動大以及間歇出油 ； （3 3）進站液量受摻水穩定性、摻水管網壓力變化的）進站液量受摻水穩定性、摻水管網壓力變化的 影響影響 ; ; （4 4）量油時計量人員人為因素造成誤差。）量油時計量人員人為因素造成誤差。 該裝置適用于產量穩定的油井，不建議用在間歇、該裝置適

39、用于產量穩定的油井，不建議用在間歇、波動大的井。波動大的井。3 3、目前計量技術適應條件、目前計量技術適應條件2、兩相計量裝置 （1 1）兩相計量裝置使用范圍較廣，但對氣）兩相計量裝置使用范圍較廣，但對氣液比較大的油井氣液分離效果較差，裝置受液比較大的油井氣液分離效果較差，裝置受儀表本身零點漂移以及質量流量計自身量程儀表本身零點漂移以及質量流量計自身量程范圍的影響，在選站時，應需注意本站的氣范圍的影響，在選站時，應需注意本站的氣液量配比，定期作儀表零點調整。液量配比，定期作儀表零點調整。 （2 2）主要考慮壓損造成質量流量計的氣體）主要考慮壓損造成質量流量計的氣體析出補償。析出補償。 裝置的使

40、用范圍必須根據同一計量區的量裝置的使用范圍必須根據同一計量區的量程比不大于程比不大于1 1：1010，最大不大于，最大不大于1 1：40.40.（3） 稱重量油裝置 稱重量油裝置傳感器的零點會發生漂移，引起計稱重量油裝置傳感器的零點會發生漂移，引起計量準確度降低，應建立對該裝置進行定期檢定的機量準確度降低，應建立對該裝置進行定期檢定的機制。稱重量油裝置適用于產量在制。稱重量油裝置適用于產量在1010噸以上的油井，噸以上的油井，對于產量在對于產量在3-10t/d3-10t/d的油井，建議延長計量時間為的油井，建議延長計量時間為4 4小時。小時。 按目前計量水平推算，對于產量在3t/d以下的井，不

41、建議使用該種裝置。（4） 功圖量油裝置 功圖量油裝置本身受地面功圖的影響造功圖量油裝置本身受地面功圖的影響造成泵功圖的準確性差，在安裝前應對功圖進成泵功圖的準確性差，在安裝前應對功圖進行校準，給出一個正確的參數，得到真實的行校準，給出一個正確的參數，得到真實的地下泵功圖，方可正確計量液量。地下泵功圖，方可正確計量液量。 建議功圖裝在正常工況下的油井，并進建議功圖裝在正常工況下的油井，并進行安裝前的首次校準與定期校準。行安裝前的首次校準與定期校準。建議不在建議不在井筒摻水的油井使用。井筒摻水的油井使用。4 4、目前計量技術的檢定方法及在線測試方法、目前計量技術的檢定方法及在線測試方法容積法檢定容

42、積法檢定 1）分離器檢定方法）分離器檢定方法質量法檢定質量法檢定 預算加水量預算加水量進液檢定進液檢定標準金標準金屬量器屬量器標準金標準金屬量器屬量器排液檢定排液檢定進液檢定進液檢定排液檢定排液檢定稱重加水量稱重加水量臺秤臺秤臺秤臺秤 vv 評價標準評價標準本次測試依據以下標準進行：本次測試依據以下標準進行： JJGJJG（石油）（石油）26-2000 26-2000 油井計量器檢定規程油井計量器檢定規程 SY/T 0515-1997 SY/T 0515-1997 油氣分離器規范油氣分離器規范 GB 50350-2005 GB 50350-2005 油氣集輸設計規范油氣集輸設計規范 JJG25

43、9-2005 JJG259-2005 標準金屬量器檢定規程標準金屬量器檢定規程 JJG643-2003 JJG643-2003 標準表法流量標準裝置檢定規程標準表法流量標準裝置檢定規程（2）在線測試方法）在線測試方法 針對四種裝置的工藝流程，在不影響生產的前針對四種裝置的工藝流程，在不影響生產的前提下，設計了提下，設計了3 3種測試流程種測試流程 ，如下圖所示：，如下圖所示：油井油井現場現場計量計量裝置裝置標準計標準計量裝置量裝置后串聯連接示意圖后串聯連接示意圖 油井油井現場現場計量計量裝置裝置標準計量裝標準計量裝置置前串聯連接示意圖前串聯連接示意圖 油井油井現場計現場計量裝置量裝置 標準標準

44、 計量計量 裝置裝置并聯連接示意圖并聯連接示意圖 vv 流程連接流程連接 在不同區塊，采用二等金屬量器對計量裝置的液量在不同區塊，采用二等金屬量器對計量裝置的液量進行標定，計算標準計量裝置的系統誤差。進行標定，計算標準計量裝置的系統誤差。標準裝置校驗原理示意圖標準裝置校驗原理示意圖 vv 標準裝置的校驗標準裝置的校驗5、日常操作和管理中注意的問題 目前單井計量裝置還存在標準混亂、計量精度差的問題，為了進一步提高油井產量工藝的先進性和準確性，優化產能建設方案，需要在今后的工作中注意以下幾個問題。 （1 1）建立油井產量計量標準體系，對在用的計量裝置使）建立油井產量計量標準體系，對在用的計量裝置使

45、用范圍進行準確的定位，指導油田單井計量裝置的現場用范圍進行準確的定位，指導油田單井計量裝置的現場使用。使用。（2 2）對于間歇井、波動大的井，最好采用連續計量）對于間歇井、波動大的井，最好采用連續計量(24(24小小時時) )的方式才能反映地下液量情況。的方式才能反映地下液量情況。 （3 3）建立對單井計量裝置進行周期性標定的機）建立對單井計量裝置進行周期性標定的機制。對現有的油井計量裝置進行周期性檢定，提制。對現有的油井計量裝置進行周期性檢定，提出指導性意見，由相關廠家或部門對裝置進行適出指導性意見，由相關廠家或部門對裝置進行適應性調整，來滿足生產實際需要。以保證現場資應性調整，來滿足生產實

46、際需要。以保證現場資料的準確性。料的準確性。 （4 4） 研究適用于油田生產現狀的油井計量新工研究適用于油田生產現狀的油井計量新工藝，提高油井計量的計量精度和自動化水平，減藝，提高油井計量的計量精度和自動化水平，減少人為因素造成的誤差，為油田生產的安全、高少人為因素造成的誤差，為油田生產的安全、高效以及數字化管理提供技術服務。效以及數字化管理提供技術服務。 三、影響原油計量的問題及對策三、影響原油計量的問題及對策 原油全部在油田交接計量,交接計量是通過測量和計算來確定原油數量的一項系統性計量工作,主要是測量油罐中的油高、油溫和密度,是測量工作的主要內容。油高、油溫在鐵路油罐中直接測量,密度則需

47、要取樣后在化驗室測量,根據所測得的數據計算原油數量。 國家逐步對有關原油及液體石油產品計量交接標準進行修訂,各單位存在新老標準交替并用的現象,加上個別單位不規范的習慣做法,往往導致原油交接計量數據不準。影響原油計量的問題及具體解決對策影響原油計量的問題及具體解決對策l測量油高應嚴格按照GB/T13894 92 石油和液體石油產品液位測量法(手工法) 進行,測量過程中時應注意以下幾點:l技術要求： 為了保證測量準確性,測量器具如測深鋼卷尺、丁字尺必須在有效檢定期內, 技術條件應符GB13236 -91石油用量油尺和鋼圈尺技術條件: (1) 尺帶無扭折、彎曲及接; (2) 尺帶刻度清楚或數字無脫落

48、; (3) 尺錘尖部無損壞; (4) 有校正表。液位測量l1. 2 油高測量操作過程 對于原油應檢空尺。待油面穩定后,站在容器頂部計量口的上風頭,一手握尺,小心地沿參照點的下尺位置下尺。下尺時尺砣不要擺動,尺砣接觸油面時應緩慢下尺,以防止靜止的油面被破壞。空距應連續測量二次,二次讀數誤差不得超過2 毫米,若二次讀數誤差不超過1毫米,取第一次測量值,若超過1毫米時,取兩個測量值的平均值。l1. 3 油面穩定時間 收、付原油后進行油面高度檢尺時必須待液面穩定,泡沫消除后方可進行檢尺,其液面穩定時間至少為:鐵路罐車原油液面穩定30分鐘。否則檢尺高度偏大,計量不準。l1. 4 檢尺部位 鐵路罐車在罐體

49、頂部人孔蓋鉸鏈對面處進行檢尺。液位測量l測量鐵路罐車內或罐車油品液面高度后,應立即測量油溫, 測量油溫按GB8927 88 石油和液體石油產品溫度測量法通常使用計量器具油罐溫度計、杯盒溫度計、充溢盒溫度計等。l2. 1 計量器具選擇 對測量液體石油產品溫度,宜采用在罐車內測溫的方法,測溫前,選擇適當量程的溫度計,安放在測溫盒內中部,并將測量盒從檢尺點下到罐車內在油高中部側一點。測溫次數與在罐車內取樣次數相同,對測量原油溫度,宜采用在輸油管中測溫的方法,測溫部位應在泵出口并距裝車棧橋200 米以內的總管線上,在總的裝車時間內,油品流過測溫點時,中間和裝油結束前10分鐘,各測溫一次。以3 次所測溫

50、度的算術平均值作為油品的平均溫度。l2. 2 測溫停留時間 為了準確測量油罐車內的油品溫度,溫度計必須在油品內有足夠的停留時間。如原油、潤滑油以及40 運動粘度大于20而100運動粘度低于36mm2/ s 的其它油品最少浸沒時間15 分鐘。在罐車內達到規定時間后, 迅速提出, 立即讀數,視線應與溫度示值呈水平,先讀小數,后讀大數。溫度測量l2. 3 測量結果 使用分度值為0. 5 的1 號和2號油罐溫度計,應估讀到0. 1 ,當只讀取一點溫度時,取溫度尾數最接近0 ,0. 25 ,0. 5 和0. 75 的值報告結果。測定兩點或兩點以上溫度時,對1號和2號溫度計,每點溫度估讀到0. 1 。將所

51、有溫度值取算術平均值,再修約到最接近0 ,0. 25 , 0. 5和0. 75的值報告結果。l2. 4 其它應注意事項 溫度計在原油中使用后,要用煤油或柴油清洗溫度計裝置的所有部分,并用布擦干以避免重質油在溫度計上形成膜。不使用標尺上的黑顏料顯著脫落溫度計,增加讀數困難造成誤差。液位測量l油品密度測量執行GB/1884 2000 原油和液體石油產品密度實驗室測定法(密度計法) ,使用密度計符合SH/ T0316 的規定,讀數按國際上通用的方法,對透明液體按彎月面下沿讀數,對不透明液體按彎月面上沿讀數,然后再修正到彎月面下沿。測量時先取樣,然后在量筒中測量油品溫度和密度,在測密度過程中應注意以下

52、幾點:l3. 1 取樣原則 按GB/ T4756 84 (91) 石油和液體石油產品取樣法(手工法) ,對于油罐車取樣把取樣器降到油罐車罐內油品深度的二分之一處取樣,對于整列裝有相同石油或液體石油產品的油罐車,取樣車數進行隨機取樣,但必須包括首車。 對于管線取樣,取樣部位應靠近泵出口的裝車總管線上,取樣前,應放出一些要取樣原油,把全部取樣設備沖洗干凈; 采取高傾點試樣時,要注意線路保溫,防止凝固。采取揮發性試樣時,要注意防止輕餾分損失,對于時間比例樣可按照下列規定從取樣口采取試樣,并把所采取的試樣以相等的體積摻合成一份間歇樣見表1 。 輸油開始時,指罐內油品流到取樣口時;輸油結束時,指停止輸油

53、前10 分鐘。密度測量密度測量l3. 2 應注意其它事項 測定密度時,測定溫度要盡量接近油罐中儲存油品實際溫度,應在實際溫度的3 范圍內測定,以減少油品體積修正的誤差。試驗期間環境溫度變化應不大于2,油品溫度應保持在5 以上;量筒內徑應至少比密度計外徑大25mm ,其高度應能使密度計在油樣中漂浮,密度計底部與量筒底部的間距至少有25mm表1l原油中水含量的測定方法,按GB8929 88 原油水含量測定法(蒸餾法) 執行。取兩個連續測定結果的算術平均值作為試樣的水含量;試驗結果應報告至0. 01 % ,儀器在使用之前必須經過標定。儀器標定有兩個內容: 一是水分接受器刻度的標定,二是整套儀器的標定

54、;標定儀器前,蒸餾溶劑必須做空白試驗。原油含水測定l 根據測量所得的數據(油高、油溫和視密度) 來計算油罐中油品的重量。首先根據油高查油罐容積編標,得到當時油溫下的油品體積,然后按照GB/ T1885 1998石油計量表計算:l5. 1 將測得的視密度換算為標準密度(1) 根據油品類別選擇相應油品的標準密度表;(2) 確定視密度所在標準密度表中的密度區間;(3) 在視密度欄中,查找已知視密度值,在溫度欄中找到已知的試驗溫度值,視密度值與試驗溫度值的交叉數即為該油品的標準密度。如果已知視密度值正好介于視密度欄中兩個相鄰密度值之間,則以最鄰近的視密度和溫度表得出基準載數值,再按比例用內插法計算密度

55、尾數修正值,兩者之和為標準密度值。l5. 2 將油品體積換算為20 下體積 如果已知標準密度值介于標準密度欄中兩個相鄰密度值之間,可不必采用內插法,僅以較接近的標準密度值所對應的體積修正系數為準。溫度值不采用內插法,僅以較接近的溫度值查表。l5. 3 用測量所得的油品體積(V) 乘以體積修正系數(VCF20) ,即m = V 20 20如將20 密度減去浮力修正值0. 0011g/ cm3 再乘以20 的體積,得到的是油品在空氣中的質量, 即m = V 20 (20 - 0. 0011)油量的計算四、計量標準GB50350-2005GB50350-2005油氣集輸設計規范油氣集輸設計規范JJG

56、26-2000 JJG26-2000 油井計量器檢定規程油井計量器檢定規程Q QZY 0886ZY 08861999 1999 玻璃管量油操作玻璃管量油操作 及油量計算方法及油量計算方法1范圍本標準規定了玻璃管量油的操作規程、量油分離器的校準及油量的計算方法。本標準適用于分離器玻璃管量油。2量油操作21檢查校對玻璃管量油上下標線位置。22檢查分離器油氣管線、閥門無漏油、漏氣現象。23開啟玻璃管上端閥門，后開啟下端閥門。24開啟分離器進油閥門，適度開啟氣平衡閥門，使分離器內壓力和干線壓力平衡。開關閥門要平穩、側身。25按先開后關順序將需量油油井倒進分離器。進油5min 待進油穩定后，關閉分離器出油閥門。26認真觀察玻璃管內液面，待液面上升到量油下標線時記錄量油開始時間，到量油下標線時記錄量油終止時間。觀察液面時，視線與玻璃管中