摘(zhai)要：對雙(shuāng)能γ多相(xiang)流量計(jì) 計量誤(wù)差産生(shēng)的原因(yin)進行了(le)分析,結(jie)合在油(yóu)田使用(yong)雙能γ多(duo)相流量(liang)計的經(jīng)驗,從雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(ji)的選型(xing)、安裝、日(ri)常使用(yòng)和維護(hu)等方面(mian)提出了(le)降低計(jì)量誤差(cha)的措施(shi)。
　　油氣水(shui)計量是(shì)油氣田(tian)生産過(guò)程中非(fei)常重要(yao)的--個環(huán)節。傳統(tong)的計量(liàng)方法一(yī)般是先(xian)對油氣(qi)水進行(hang)分離然(ran)後再計(jì)量。三相(xiang)計量分(fen)離器體(tǐ)積大且(qiě)對稠油(you)的分離(lí)效果不(bu)好,因此(ci)其應用(yòng)受到了(le)一定的(de)限制。多(duō)相流量(liang)計具有(yǒu)占用空(kōng)間小、投(tóu)資少.對(duì)分離效(xiao)果要求(qiú)低等特(tè)點,在海(hǎi)洋石油(yóu)生産上(shàng)得到越(yue)來越廣(guang)泛的應(ying)用,但是(shì)在應用(yong)中發現(xiàn)使用多(duō)相流量(liàng)計計量(liang)誤差比(bi)較大。筆(bǐ)者對A平(píng)台安裝(zhuang)的雙能(néng)γ多相流(liú)量計産(chan)生誤差(chà)的原因(yīn)進行了(le)分析,并(bìng)提出了(le)降低計(ji)量誤差(cha)的措施(shi)。
1計量誤(wu)差原因(yīn)分析
1.1文(wen)丘裏流(liú)計計誤(wu)差原因(yin)分析
(1)超(chao)量程。雙(shuang)能y多相(xiàng)流量計(ji)是通過(guò)文丘裏(lǐ)流量計(ji)來進行(hang)總流量(liang)計量的(de)。用文丘(qiū)裏流量(liang)計進行(hang)計量時(shí),是将流(liú)出系數(shù)(C)視爲定(ding)值(C),而在(zai)實際計(jì)量過程(chéng)中，流出(chū)系數是(shì)随雷諾(nuò)數變化(huà)的。圖1是(shì)流出系(xi)數與雷(lei)諾數的(de)關系曲(qu)線,可以(yǐ)看出,當(dang)雷諾數(shu)較小時(shi),流出系(xi)數變化(huà)比較大(da)當雷諾(nuo)數大于(yu)10'時,流出(chū)系數基(ji)本爲一(yī)常數。因(yin)此,計量(liang)過程“大(dà)管小流(liu)量"時産(chan)生的誤(wu)差就比(bǐ)較大。

(2)差(cha)壓系統(tǒng)零點漂(piao)移。當停(ting)止計量(liàng)确認流(liú)量計流(liú)量爲零(ling)時,差壓(yā)計讀數(shu)真正示(shi)值爲零(ling)的并不(bú)多，出現(xian)零點漂(piāo)移,導緻(zhì)計量誤(wu)差。出現(xian)零點漂(piāo)移的主(zhǔ)要原因(yin)是差壓(ya)信号在(zài)傳送過(guo)程中失(shī)真和引(yin)壓管存(cún)在堵塞(sāi);此外,隔(gé)離液(矽(xi)油)的液(yè)位高度(du)不相等(deng),正負壓(yā)引壓管(guan)坡度不(bú)合理,管(guan)内介質(zhì)密度不(bu)相等，三(san)閥組積(ji)液等也(ye)會導緻(zhì)零點漂(piao)移。
(3)計量(liàng)時油井(jǐng)生産狀(zhuang)态不穩(wen)定。當油(yóu)井導人(rén)計量流(liú)程進行(háng)計量時(shí),系統回(hui)壓升高(gao),直接影(yǐng)響井底(dǐ)的流壓(yā)，在流程(chéng)轉換的(de)一段時(shi)間内,油(you)井生産(chan)處于不(bú)穩定狀(zhuang)态,容易(yì)造成總(zong)流量計(ji)量誤差(chà)。
1.2γ探頭測(cè)t誤差原(yuan)固分析(xī)
(1)高含氣(qi)的影響(xiang)。多相流(liú)中氣含(hán)量過高(gao)時，容易(yi)導緻部(bu)分液體(tǐ)分散在(zài)氣相中(zhong),超高的(de)氣液比(bi)是計量(liang)不準的(de)主要原(yuan)因。液體(tǐ)、氣體測(cè)量的不(bú)确定性(xìng)關系如(ru)圖2所示(shì)。從圖2可(ke)以看出(chu)，當含氣(qì)率(R,)較低(dī)時(<65%),對液(yè)體計量(liang)誤差相(xiàng)對較低(di)，而對氣(qì)體計量(liàng)的誤差(chà)較高,有(you)時基本(běn)沒有參(can)考價值(zhi);相反，當(dāng)含氣率(lǜ)較高時(shí)(>90%),液體的(de)計量誤(wù)差就會(huì)較大,有(yǒu)時會高(gao)于50%。

(2)标定(dìng)誤差。标(biao)定誤差(chà)主要來(lái)源于氣(qi)體标定(ding)和生産(chǎn)水标定(ding)過程中(zhong)産生的(de)誤差。由(yóu)于伴生(shēng)氣的氣(qì)體特征(zhēng)(包括密(mì)度和對(dui)r射線的(de)吸收系(xi)數等)與(yu)空氣有(you)着很大(dà)的差别(bié),但海上(shang)油田受(shou)條件限(xiàn)制,用空(kōng)氣的空(kōng)管計數(shu)作爲多(duo)相流量(liàng)計Y探頭(tóu)标定的(de)伴生氣(qi)的計數(shù),在測量(liàng)含氣率(lü)時就會(huì)導緻比(bi)較大的(de)誤差,測(cè)量誤;差(chà)最大達(da)到60%(圖3)。

(3)高(gāo)含水的(de)影響。當(dāng)被測流(liú)體高含(hán)水時,被(bèi)測的油(yóu)量就會(hui)産生較(jiào)大的誤(wu)差,同樣(yàng)當低含(hán)水時,被(bèi)測水量(liàng)的誤差(cha)就比較(jiào)大,其主(zhu)要原因(yin)是非高(gāo)精度儀(yí)表對微(wei)量的計(ji)量誤差(chà)會更明(míng)顯。圖4是(shi)純油量(liàng)測量的(de)不确定(dìng)性與含(hán)水率之(zhi)間的關(guan)系。從圖(tu)4可以看(kàn).出,當單(dan)井的含(hán)水大于(yú)80%時,對油(yóu)的計量(liàng)産生的(de)誤差大(dà)于15%。

(4)被測(cè)介質性(xìng)質變化(huà)引起的(de)誤差。被(bèi)測介質(zhi)性質變(biàn)化的影(yǐng)響是指(zhǐ)當前測(ce)量介質(zhì)的性質(zhì)和用于(yú)标定的(de)樣品性(xing)質不同(tong)對測量(liàng)帶來的(de)誤差,包(bao)括油密(mi)度的變(bian)化、水礦(kuang)化度的(de)變化以(yǐ)及地層(ceng)出砂等(deng)對測量(liang)結果造(zào)成的誤(wù)差。
(5)傳感(gǎn)器的計(ji)數漂移(yí)。油井中(zhōng)的流體(tǐ)含有CO2等(deng)腐蝕性(xìng)介質并(bing)且含砂(shā),使得傳(chuán)感器容(róng)易被腐(fǔ)蝕或沖(chòng)蝕,造成(cheng)傳感器(qì)的計數(shu)漂移;另(lìng)外，受到(dao)震動或(huò)電子元(yuán)器件老(lao)化也能(neng)引起傳(chuán)感器的(de)計數漂(piao)移。這些(xie)都會導(dao)緻誤差(cha)的産生(sheng)。
2降低計(ji)量誤差(chà)的措施(shī)
　　在對計(ji)量誤差(chà)原因進(jin)行分析(xi)的基礎(chu)，上,結合(hé)油田使(shǐ)用情況(kuang),我們在(zai)降低雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(ji)計量誤(wu)差方面(mian)提出了(le)一-些措(cuo)施,實踐(jian)結果表(biǎo)明,采取(qu)措施後(hòu),油的計(jì)量誤差(cha)由最初(chū)的15%~20%降低(dī)到3%~5%，伴生(shēng)氣的計(ji)量誤差(cha)從40%~60%降低(di)到30%~40%,水的(de)計量誤(wu)差從最(zui)初的30%~50%降(jiang)低到15%~30%,但(dàn)伴生氣(qì)和生産(chǎn)水的誤(wù)差仍然(ran)較大。
2.1多(duo)相流量(liàng)計選型(xing)時降低(dī)誤差的(de)措施
(1)考(kao)慮單井(jing)産量的(de)計量範(fan)圍。不同(tong)産層,其(qi)産液量(liàng)可能從(cong)每天幾(ji)十m'到幾(jǐ)千m3，因此(ci)在油田(tián)建設設(she)計階段(duàn),要根據(ju)流量的(de)範圍選(xuan)擇一組(zǔ)文丘裏(li)流量計(jì),以适合(hé)較寬的(de)單井流(liu)量變化(hua)。如油田(tián)在A平台(tai)和C平台(tái)均采用(yòng)一組2根(gen)文丘裏(lǐ)流量計(ji)分别計(jì)量低液(ye)量和高(gāo)液量的(de)流體,這(zhè)樣能有(you)效地降(jiàng)低在總(zong)流量計(ji)量過程(chéng)中産生(shēng)的誤差(cha)。
(2)考慮油(you)藏氣油(you)比的大(da)小。對于(yu)高氣油(you)比的井(jǐng)要考慮(lü)增加預(yu)分離器(qì),并在進(jìn)行總流(liu)量計量(liang)和含氣(qi)率測量(liàng)後進行(hang)天然氣(qi)的預分(fen)離,将流(liu)體的含(han)氣率控(kòng)制在80%以(yǐ)下,然後(hou)進行含(han)水的測(ce)定,這樣(yang)才能提(tí)高含水(shui)率的計(jì)量精度(dù)。
(3)考慮介(jie)質的腐(fu)蝕性。測(ce)試探頭(tóu)被腐蝕(shi)後會嚴(yán)重影響(xiang)所測參(cān)數的正(zheng)确率。油(you)田實施(shi)酸化後(hòu)就發生(sheng)過探頭(tou)被酸液(ye)腐蝕而(ér)産生計(ji)量誤差(chà)的問題(tí),後來将(jiāng)探頭材(cai)料由不(bú)鏽鋼更(geng)換成雙(shuang)相不鏽(xiù)鋼後該(gai)問題得(de)到了很(hen)好的解(jiě)決。所以(yǐ),在設計(jì)階段一(yi)定要考(kao)慮流體(ti)介質對(duì)探頭的(de)腐蝕性(xing)。
2.2調試過(guò)程中降(jiang)低誤差(cha)的措施(shi)
(1)考慮流(liu)體的高(gāo)壓物性(xing)。流體計(ji)量時是(shì)處于一(yī)定的壓(yā)力和溫(wēn)度狀況(kuàng)下,要得(de)到标準(zhun)狀況下(xià)的計量(liang)結果,需(xū)要進行(háng)不同狀(zhuàng)态的轉(zhuǎn)換，所以(yi)要對單(dān)井流體(tǐ)的高壓(yā)物性數(shù)據予以(yǐ)考慮而(ér)不是簡(jiǎn)單利用(yong)狀态方(fang)程轉換(huan)。油田實(shi)踐結果(guǒ)表明,利(li)用流體(tǐ)高壓物(wu)性資料(liao)将測試(shi)狀态的(de)數據轉(zhuǎn)換爲标(biāo)準狀态(tài)的數據(ju)，能夠有(yǒu)效地降(jiàng)低誤差(cha)。
(2)用油井(jǐng)的實際(jì)油樣進(jin)行計數(shu)的标定(dìng)。在油田(tian)投産初(chū)期,要盡(jìn)可能地(dì)用油井(jǐng)産出的(de)油、水、氣(qì)樣進行(háng)标定。油(you)田原油(yóu)的标定(ding)就是用(yong)該井原(yuan)油樣品(pin)進行标(biao)定的,所(suǒ)以油計(ji)量的誤(wu)差較小(xiao)。
2.3生産過(guò)程中降(jiàng)低誤差(cha)的措施(shi)
(1)計量過(guò)程中要(yao)有足夠(gòu)的穩定(dìng)時間。在(zai)生産過(guò)程中進(jin)行計量(liàng)時，應在(zai)将井導(dao)人計量(liang)系統0.5h後(hou)再進行(hang)計量,使(shǐ)井流物(wù)有足夠(gou)的時間(jian)對計量(liang)系統進(jìn)行沖洗(xi)并使流(liu)态穩定(ding),這是降(jiang)低誤差(cha)的主要(yao)措施之(zhi)一;穩定(ding)時間因(yīn)井的産(chan)量不同(tong)而有所(suo)不同,一(yī)般産.量(liàng)大的井(jing)穩定時(shi)間可以(yi)短。
(2)定期(qi)标定。随(sui)着時間(jian)的推移(yi)，油田産(chǎn)出液的(de)液體組(zǔ)分及其(qí)含量會(hui)發生變(biàn)化，同時(shi)流量計(jì)差壓.表(biao)的零點(dian)經過一(yi).段時間(jiān)後也會(huì)發生漂(piao)移，所以(yi)要定期(qi)對流量(liàng)計進行(hang)标定。從(cong)油田計(ji)量結果(guo)的回配(pèi)系數(圖(tú)3)可以看(kan)出,對流(liu)量計進(jìn)行标定(dìng)後其油(yóu)氣水的(de)誤差有(you)明顯的(de)下降趨(qu)勢。經過(guo)實踐，建(jiàn)議最好(hǎo)是3個月(yuè)标定1次(ci),至少要(yao)半年标(biao)定1次。對(dui)新投産(chan)的井或(huo)測量值(zhí)出現明(míng)顯偏離(li)的井,一(yi)定要進(jin)行重新(xīn)标定。
(3)定(ding)期檢查(cha)儀表的(de)零點情(qing)況。進行(hang)差壓測(cè)量的引(yǐn)壓管流(liu)體是通(tong)過矽油(yóu)進行壓(ya)力測量(liang)的,當長(zhang)期運行(hang)後,井的(de)流體會(hui)與矽油(you)進行交(jiāo)換,這樣(yàng)就會産(chan)生差壓(ya)表零點(dian)的漂移(yi)，所以在(zài)操作過(guo)程中要(yào)定期檢(jiǎn)查差壓(yā)計的歸(guī)零情況(kuàng)，同時要(yào)定期更(gèng)換矽油(you)以保持(chí)引壓管(guǎn)暢通。
(4)降(jiàng)低探頭(tou)的腐蝕(shi)風險。在(zài)對酸化(hua)井進行(hang)返排時(shí),要待流(liu)體pH值大(dà)于6.5時再(zài)進行計(jì)量,同時(shi)當計量(liang)結束後(hou)再用其(qí)他非腐(fǔ)蝕性井(jǐng)液進行(háng)沖洗,降(jiàng)低對探(tàn)頭腐蝕(shí)的風險(xian)。he
3結論
(1)雙(shuang)能γ多相(xiang)流量計(jì)計量誤(wu)差的影(yǐng)響因素(sù)主要有(you)多相流(liú)流量大(dà)小、組分(fèn)及其含(hán)量、流體(ti)性質及(jí)流動特(te)征,差壓(yā)計零點(dian)漂移,流(liu)體中砂(sha)等固相(xiang)顆粒和(he)腐蝕性(xìng)介質對(duì)測量元(yuan)件的腐(fǔ)蝕,以及(jí)标定過(guo)程中樣(yang)品的代(dai)表性等(děng)。
(2)減少雙(shuāng)能r多相(xiàng)流量計(jì)計量誤(wu)差的措(cuò)施主要(yào)包括在(zài)油田的(de)建設設(she)計階段(duan)重視流(liu)量計的(de)選型和(he)文丘裏(li)管、γ探頭(tóu)的選材(cai),在使用(yong)過程中(zhong)要對多(duō)相流量(liang)計進行(hang)定期的(de)檢驗和(hé)标定，尤(yóu)其是當(dāng)流體的(de)密度發(fā)生改變(bian)時,要重(zhong)新标定(dìng),并對差(chà)壓表進(jin)行标零(líng)。

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