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摘 要：针对单井三相计量装置存在的问题进行了分析，提出了改进措施。经过改进，扩大了计量装置的适用范围，提高了计量装置的准确性。
关键词：冀东油田 单井计量 三相计量装置 改进
2008年油田进行自动化改造时引进了一种撬装计量装置，是一种气、液两相流量计，采用了一个混合器和一个文丘里管组成，这种流量计适合长时间在线连续计量通过的气和液。投入使用以来，经过一段时间对油井的计量，发现量油结果不是很理想，有的超出理论排量、有的显示出泵效极低，对比油井的实际情况，得出结论：该装置计量的准确度不高，与真实产量相差较大。
而且量油程序不稳定，经常出现死机、溢出错误等问题，量油结果出不来，厂家也在不停地维护。
油井的日产量是最基础的地质数据，如果它不够准确将影响更上层的
一系列数据和决策。产量数据错误会引起对油井实际工况的误判，导致错误的决定或油井无效运行，因此，提高三相流对油井计量的准确度迫在眉睫。
我们用现有装置选取6口油井，进行连续7天的计量，将计量结果进行整理；收集6口油井的实际工况，包括泵型、工作参数、功图、憋压等。结果如下：
通过表1发现三相流的计量结果根本无法使用，同一口油井在7天之内如果正常生产不可能有很大幅度的变化，为此设定两个目标：第一，没有天然能量的正常机采井的计量结果严禁超出理论排量；第二，油井工况保持稳定的时间内任意两次计量结果的差值小于较大值的20%。
从人、机、料、法、环五方面分析该设备计量结果不准确的原因。首先从“人”出发，因为是自动化计量，员工只需按照设定好的程序进行一些简单的命令发送即可，所以“人”的因素几乎没有。
“机”主要就是指设备存在的问题，比如传感器失真、故障、精度偏差大，还包括管壁结蜡内径缩小、混液罐底部积砂等，针对这些情况我们对传感器进行核查、标校，利用油井热洗管线的机会对计量间也进行了热洗冲刷。
“料”在这种情况下应该指的是进入计量设备的单井所产的气、液混合体，单井来液的成分和性质的不同会对计量结果造成极大影响，对于这种三相流计量方式，在使用过程中发现，产液量低的油井的计量结果偏差很大，有时高有时低，对于含气量大的油井往往计量结果超出理论排量，但是油井计量环节不像其他类似来料加工环节，可以通过优选原料提升品质，单井来液是不允许改变的，不管它是再怎么变化也要想方设法进行计量，所以单井来液的性质是影响计量结果的很重要因素，但不能改变。
综上所述，要因就是在“法”这个环节，即计量方法、计量原理，通过查阅了相关资料以及现场的使用过程，只能认定此种计量方法存在局限性，计量原理不够成熟。胜利油田的汤国庆、杜怀栋等发表的一篇论文《胜利油田油井产量计量现状和存在问题》中提到：“对于具有间歇出油特点的油井，用测量时间段内的液量推算全天的液量，不具有代表性，造成较大的计量误差。”“由于没有实现完全分离，液相含水率高，计量误差大。”“两相分离计量不适宜高含水油井、低液量油井”。再回想我单位油井的状况，恰恰正处于一次开发后期，大部分地层能量不足，高含水，因此三相流的计进而分析其计量原理，发现文丘里管的计量原理本身就不成熟。文丘里效应的原理是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。
图2 文丘里管的原理
文丘里的缺点1：喉管和进口/出口一样材质，流体对喉管的冲刷和磨损严重，无法保证长期测量精度。2： 结构长度必须按ISO-5167规定制造，否则就达不到所需精度，例如，出口压力恢复段锥角必须小于15?，这就使得整体长度很长，占用很大安装空间。3：由于ISO-5167对经典文丘里的严格结构规定，使得它的流量测量范围最大/最小流量比很小，一般在 3 – 5 之间. 很难满足流量变化幅度大的流量测量.
为了更加准确的数据，我们在M2计量间添加流量计辅助计量
鉴于三相流计量的局限性，对于产液低、气量大的油井选择放弃了三相流计量，只通过功图计量和长时间段内涡街流量计的底数变化两种方法来计算。对于液量适中、生产稳定的油井可以通过三种方法来综合计算产量。下表为对策实施后进行的油井计量，最终结果全部达到设定目标。
结合三种不同的计量方式最终达到了设定的目标，但是对于产液低、气量大的油井涡街流量计也不是能够很精准地计量，如果再遇到管漏的情况，结合功图也无法反应真实的情况，因此我们制定的巩固措施就是针对三相流计量方式的油井每周进行一次憋压，将憋压结果录入报表，结合憋压情况综合分析每一口油井。
参考文献：
[1] 李贵勇 胜利油田单井三相计量装置的改进 《计量装置及应用》，2012
[2] 陆亚钧 叶轮机非定常流动理论[M].北京航天航空大学出版社，1990.
[3] 朱小倩 科氏流量计应用于气液两相流测量的实验研究 《仪表技术与传感器》2011
作者简介：2006年毕业于中国石油大学（北京）姓名：杨承欣 性别：男 出生年：1983年4月 籍贯：青海 学历：本科 职务：技术员 研究方向：油气田开发
关键词：冀东油田 单井计量 三相计量装置 改进
2008年油田进行自动化改造时引进了一种撬装计量装置，是一种气、液两相流量计，采用了一个混合器和一个文丘里管组成，这种流量计适合长时间在线连续计量通过的气和液。投入使用以来，经过一段时间对油井的计量，发现量油结果不是很理想，有的超出理论排量、有的显示出泵效极低，对比油井的实际情况，得出结论：该装置计量的准确度不高，与真实产量相差较大。
而且量油程序不稳定，经常出现死机、溢出错误等问题，量油结果出不来，厂家也在不停地维护。
油井的日产量是最基础的地质数据，如果它不够准确将影响更上层的
一系列数据和决策。产量数据错误会引起对油井实际工况的误判，导致错误的决定或油井无效运行，因此，提高三相流对油井计量的准确度迫在眉睫。
我们用现有装置选取6口油井，进行连续7天的计量，将计量结果进行整理；收集6口油井的实际工况，包括泵型、工作参数、功图、憋压等。结果如下：
通过表1发现三相流的计量结果根本无法使用，同一口油井在7天之内如果正常生产不可能有很大幅度的变化，为此设定两个目标：第一，没有天然能量的正常机采井的计量结果严禁超出理论排量；第二，油井工况保持稳定的时间内任意两次计量结果的差值小于较大值的20%。
从人、机、料、法、环五方面分析该设备计量结果不准确的原因。首先从“人”出发，因为是自动化计量，员工只需按照设定好的程序进行一些简单的命令发送即可，所以“人”的因素几乎没有。
“机”主要就是指设备存在的问题，比如传感器失真、故障、精度偏差大，还包括管壁结蜡内径缩小、混液罐底部积砂等，针对这些情况我们对传感器进行核查、标校，利用油井热洗管线的机会对计量间也进行了热洗冲刷。
“料”在这种情况下应该指的是进入计量设备的单井所产的气、液混合体，单井来液的成分和性质的不同会对计量结果造成极大影响，对于这种三相流计量方式，在使用过程中发现，产液量低的油井的计量结果偏差很大，有时高有时低，对于含气量大的油井往往计量结果超出理论排量，但是油井计量环节不像其他类似来料加工环节，可以通过优选原料提升品质，单井来液是不允许改变的，不管它是再怎么变化也要想方设法进行计量，所以单井来液的性质是影响计量结果的很重要因素，但不能改变。
综上所述，要因就是在“法”这个环节，即计量方法、计量原理，通过查阅了相关资料以及现场的使用过程，只能认定此种计量方法存在局限性，计量原理不够成熟。胜利油田的汤国庆、杜怀栋等发表的一篇论文《胜利油田油井产量计量现状和存在问题》中提到：“对于具有间歇出油特点的油井，用测量时间段内的液量推算全天的液量，不具有代表性，造成较大的计量误差。”“由于没有实现完全分离，液相含水率高，计量误差大。”“两相分离计量不适宜高含水油井、低液量油井”。再回想我单位油井的状况，恰恰正处于一次开发后期，大部分地层能量不足，高含水，因此三相流的计进而分析其计量原理，发现文丘里管的计量原理本身就不成熟。文丘里效应的原理是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。
图2 文丘里管的原理
文丘里的缺点1：喉管和进口/出口一样材质，流体对喉管的冲刷和磨损严重，无法保证长期测量精度。2： 结构长度必须按ISO-5167规定制造，否则就达不到所需精度，例如，出口压力恢复段锥角必须小于15?，这就使得整体长度很长，占用很大安装空间。3：由于ISO-5167对经典文丘里的严格结构规定，使得它的流量测量范围最大/最小流量比很小，一般在 3 – 5 之间. 很难满足流量变化幅度大的流量测量.
为了更加准确的数据，我们在M2计量间添加流量计辅助计量
鉴于三相流计量的局限性，对于产液低、气量大的油井选择放弃了三相流计量，只通过功图计量和长时间段内涡街流量计的底数变化两种方法来计算。对于液量适中、生产稳定的油井可以通过三种方法来综合计算产量。下表为对策实施后进行的油井计量，最终结果全部达到设定目标。
结合三种不同的计量方式最终达到了设定的目标，但是对于产液低、气量大的油井涡街流量计也不是能够很精准地计量，如果再遇到管漏的情况，结合功图也无法反应真实的情况，因此我们制定的巩固措施就是针对三相流计量方式的油井每周进行一次憋压，将憋压结果录入报表，结合憋压情况综合分析每一口油井。
参考文献：
[1] 李贵勇 胜利油田单井三相计量装置的改进 《计量装置及应用》，2012
[2] 陆亚钧 叶轮机非定常流动理论[M].北京航天航空大学出版社，1990.
[3] 朱小倩 科氏流量计应用于气液两相流测量的实验研究 《仪表技术与传感器》2011
作者简介：2006年毕业于中国石油大学（北京）姓名：杨承欣 性别：男 出生年：1983年4月 籍贯：青海 学历：本科 职务：技术员 研究方向：油气田开发