油井計量技術(shù)現狀及其發(fā)展趨勢
1.原油的測量
(1)玻璃管液面計量油
在油氣分離器上安裝一根長(cháng)80左右并與分離器構成連通管的玻璃管液面計。分離器內一定重要的油將水壓倒玻璃管內,根據玻璃管內水上升的高度與分離器內油量的關(guān)系得到分離器內油的重量,由此測得玻璃管內液面上升高度所需要的時(shí)間,即可折算出油井的產(chǎn)量。
玻璃管量油是國內各油田普遍采用的傳統方法,約占油井總數的90%以上。該方法裝備簡(jiǎn)單、投資少,但由于采用間歇量油的方式來(lái)折算產(chǎn)量,導致原油系統誤差為10% ~20%。另外在高含水期,特別是在特高含水期,對于氣液比低的油井計量后的排液十分困難,該計量操作造成很大不便。
(2)電報量油
在玻璃管液面計量油的基礎上,在規定的量油高度H上、下各安裝一個(gè)電極,當水上升到下電極時(shí),計時(shí)電表接通開(kāi)始計時(shí),水上升到上電極時(shí),電表切斷停止走動(dòng),記錄水上升H高的時(shí)間t,則可按照玻璃管液面計量油的方法計算出油井的產(chǎn)量。
(3)翻斗量油
翻斗量油裝置主要由量油器、計數器等組成。一個(gè)斗裝滿(mǎn)時(shí)翻到排油,另一個(gè)斗裝油,這樣反復循環(huán)來(lái)累積油量。這種量油裝置結構簡(jiǎn)單,具有一定計量精度。
2.天然氣的測量
(1)孔板測氣
孔板測氣是傳統的氣體計量方法,用節流孔板與波紋管壓差計配套進(jìn)行測量,根據氣體流經(jīng)孔板節流時(shí)前后的壓差來(lái)計算氣體流量。這種計量方法裝置結構簡(jiǎn)單,安裝方便,但量程較小,只有1:3,而且計量精度受孔板加工安裝精度的影響。
(2)分離器排液測氣
在計量用油氣分離器量完油以后,關(guān)閉分離器的天然氣出口閥門(mén),根據排液的時(shí)間計算天然氣的產(chǎn)量。這種方法不需要專(zhuān)門(mén)的測量裝置,原理簡(jiǎn)單,但操作工作量大,且精度不高。
(3)氣體流量計測氣
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,氣體流量計在天然氣測量中的應用越來(lái)越多,常用的有氣體渦輪流量計、旋進(jìn)旋渦流量計、渦街流量計、氣體羅茨流量計等。
氣體渦輪流量計、旋進(jìn)旋渦流量計、渦街流量計是速度式流量測量?jì)x表。氣體渦輪流量計主要由渦輪、導流氣、磁電轉換器等組成,具有精度高、重復性好、反映快、測量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是具有運動(dòng)部件,容易磨損,從而影響測量的精度。
渦街流量計是基于“卡門(mén)”渦街原理研制成的一種流量計。在管道中插入一個(gè)旋渦發(fā)生體,當管道中有流體流過(guò)時(shí),在旋渦發(fā)生體的兩側將交替產(chǎn)生旋渦,在下游交替排列的旋渦列被稱(chēng)為“渦街”,單位時(shí)間內通過(guò)某一點(diǎn)的渦街的數量與流體的流速成正比。渦街由壓力傳感器檢測,檢測的微弱電信號經(jīng)處理,轉換為流量進(jìn)行顯示或者遠傳。
旋進(jìn)旋渦流量計工作原理;進(jìn)入流量計的流體通過(guò)旋渦發(fā)生器產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘里管中旋進(jìn),到達收縮短突然節流使旋渦流加速。當旋渦流進(jìn)入擴散段后,因回流的作用強迫進(jìn)入旋進(jìn)式二次旋轉。旋渦流的頻率與介質(zhì)速度成正比并且為線(xiàn)性關(guān)系,由壓力傳感器檢測,檢測的微弱電信號經(jīng)處理,可轉換為流量信號。
旋進(jìn)旋渦流量計和渦街流量計都具有結構簡(jiǎn)單、準確度高、測量范圍大、無(wú)機械可動(dòng)件、安裝使用方便、不受介質(zhì)的密度、粘度等影響的優(yōu)點(diǎn)。
氣體羅茨流量計是一種容積式流量計,計量精度較高,適用于精密的體積測量,廣泛用于貿易和精密儲運計量管理。但是在油井計量中分離出的天然氣含有較多的液滴,這會(huì )影響流量計轉動(dòng)機構的潤滑,容易出現卡、堵事故,所以一般不宜采用此類(lèi)流量計。
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