工程師核心論文范文淺談單井計量現(xiàn)狀及前景分析
油氣計量是指對石油和天然氣流量的測定。 油井產(chǎn)量的計量是指對單井所生產(chǎn)的油量和生產(chǎn)氣量的測定， 它是進行油井管理掌握油層動態(tài)的關鍵資料數(shù)據(jù)。油田單井計量是油田各項計量中工作量最大、最煩瑣的一項基礎工作;油井產(chǎn)量的計量是油田生產(chǎn)管理中的一項重要工作， 對油井產(chǎn)量進行準確、及時的計量， 對掌握油藏狀況， 制定生產(chǎn)方案， 具有重要的指導意義。
摘要：青海油田單井計量現(xiàn)狀始于1954年， 技術比較落后， 多數(shù)采用兩相分離器、流量計， 結合人工取樣化驗含水量， 計算單井產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量，以及后來使用的罐車求產(chǎn)技術。由于原油生產(chǎn)區(qū)域地形復雜、工藝情況復雜多變、介質為油氣水多相混合液、使用維護等多方面的原因，計量系統(tǒng)實際運行效果都不理想。除了常見的單井計量方式之外，示功圖還有許多其它的用途，本文所揭示的就是示功圖的另一方面應用：利用示功圖計算油井產(chǎn)量。準確計量各采油區(qū)的單井原油生產(chǎn)量是提高原油采出率及生產(chǎn)決策和油田開發(fā)的重要依據(jù)。
關鍵詞：工程師核心論文范文,單井計量,分離器求產(chǎn),罐車求產(chǎn),功圖求產(chǎn)
0引言
單井計量采集的數(shù)據(jù)主要用于油田生產(chǎn)過程中的油井產(chǎn)量計算、儲量控制和生產(chǎn)管理， 其計量準確與否直接影響到第一手資料的真實性、準確性和可靠性， 從而影響到油田的合理開發(fā)部署和經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)各油田采用的油井產(chǎn)量計量方法主要有玻璃管量油孔板檢測、翻斗量油孔板檢測、兩相分離密度法和三相分離計量方法等。隨著技術的進步， 油田越來越需要功能強、自動化程度高的油井計量設備以提高勞動生產(chǎn)率和油田的管理水平。因此， 建立健全單井計量體系， 合理有效的組織實施單井油氣計量管理， 及時準確摸清油井日產(chǎn)量及日常波動狀況是保障油田原油生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定、正常運行的先決條件， 是保障油田生產(chǎn)計量的核心和基礎。目前國內(nèi)主要的計量方式仍是油、氣、水分離后分別計量， 單井油氣計量一般可分為以下幾個步驟：①油井產(chǎn)油液體、氣體分離;②油井產(chǎn)液量的計量;③液體取樣和含水測定;④氣體的計量和油氣混合輸送。由于每個油田的采油作業(yè)區(qū)都有不同的單井計量和管理措施，下面就對青海油田采油一廠單井計量現(xiàn)狀及前景進行分析。
1 采油一廠油井及計量站概況
目前青海油田采油一廠現(xiàn)有總油井數(shù)817口， 開井數(shù)728口， 全廠油井總井數(shù)(不包括注水井、報廢井)：647、開井：589;全廠油井報廢井總井數(shù)：170、開井：139;共有計量站28個，能量油的計量站23個。
2 采油一廠各作業(yè)區(qū)求產(chǎn)現(xiàn)狀
2.1 示功圖求產(chǎn)計量
目前，青海油田采油一廠所使用的示功圖采集系統(tǒng)是由北京金時和安控兩家石油測試技術有限公司進行設計安裝的，所達到的效果基本上是相同的，只是在操作上略有區(qū)別。青海油田采油一廠現(xiàn)有537臺載荷傳感器。
(2)供液不足時采油井的典型功圖如下圖。圖中各點距離的意義為：OD的距離表示抽油機的沖程，即在井口處光桿的行程;OB表示抽油桿的彈性伸縮距離，即沖程損失;BD表示抽油泵活塞在泵筒內(nèi)的運行距離，即有效沖程;OC則表示在筒內(nèi)，實際充滿液體的長度，這里稱之為充滿行程。
2.1.1 利用示功圖計算油井產(chǎn)量的使用條件
從給出的計算可看出，只要在實測的示功圖中，找出充滿行程的實際距離長度，結合油井的泵徑、沖次等抽汲參數(shù)就能求出油井的日產(chǎn)液量。然而，在油田的生產(chǎn)實際中，示功圖的準確程度、原油的體積等會受到各種因數(shù)的影響，使用該公式時，作了如下假設：
(1)油井生產(chǎn)穩(wěn)定，一定的時間內(nèi)，在不改變抽汲參數(shù)的條件下，泵的充滿程度變化不大，即充滿行程相對穩(wěn)定;
(2)油井無自噴能力、泵況正常，當出現(xiàn)抽油桿斷脫、油井連噴帶抽、抽油泵因漏失嚴重而失效等情況時，該方法不適用;
(3)不考慮原油高壓物性參數(shù)的影響，如壓力變化、溫度變化、溶解氣析出、油氣比、原油體積系數(shù)等因素的影響;
(4)不適于間抽的油井，因為實行間抽的油井，隨著生產(chǎn)時間的變化，泵的充滿程度不斷改變，充滿行程也處于不斷改變之中;
(5)不考慮油管漏失的影響，即假設不存在油管漏失的情況。
2.1.2 示功圖量油的優(yōu)缺點
示功圖量油的優(yōu)點：
(1)避免了傳統(tǒng)的采集方法中存在的許多問題。使用該系統(tǒng)采集示功圖減少了人工操作的復雜性，減少了人為的參與而帶來的誤差，增強了數(shù)據(jù)的準確性，只需人工用PDA在井上開機錄取就可以了;
(2)由于操作簡單可以節(jié)省大量的時間，降低工人的勞動強度，也減少了安全事故的發(fā)生。但是由于功圖的采集還需要上井采集，所以還解決不了天氣惡劣時的功圖采集問題;
(3)本系統(tǒng)使用后可大大提高工作效率，功圖每天都會被采集，自然縮短了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時間。與傳統(tǒng)的采集方法相比明顯提高了反應速度。而且可以隨時在站控PC機或廠局域網(wǎng)內(nèi)的其它終端瀏覽PC機上查看當天和近期的功圖，便于我們對比幾天的功圖來分析抽油井工作情況;
(4)不受單井串聯(lián)的限制。
示功圖量油的缺點：
(1)對于間歇出油、結蠟嚴重、氣大或低產(chǎn)井的油井效果不好;
(2)不考慮原油高壓物性參數(shù)的影響，如壓力變化、溫度變化、溶解氣析出、油氣比、原油體積系數(shù)等因素的影響;
(3)不考慮油管漏失的影響，即假設不存在油管漏失的情況。
2.2 兩相分離器求產(chǎn)計量
隨著技術的發(fā)展以及油田管理和降低工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率的需要， 相繼出現(xiàn)了許多可以對油井油、氣、水產(chǎn)量進行綜合測量的計量裝置。
2.2.1 兩相分離器求產(chǎn)計量原理
Ф1000分離器它經(jīng)實踐檢驗是最常用的一種油氣計量設備， 能滿足分離器計量條件的應優(yōu)先用分離器計量兩相分離計量是將油井采出液分離成液體和氣體， 然后對其分別進行計量。該設備主要由兩相分離器、氣體流量計、液體流量計、含水分析儀等組成， 氣體流量計和液體流量計計量油井的產(chǎn)氣量和產(chǎn)液量， 含水分析儀測量分離出液體的含水率， 由此計算出油井的油、氣產(chǎn)量。 2.2.2 兩相分離器的優(yōu)缺點
兩相分離器的優(yōu)點：
(1)兩相分離器綜合求產(chǎn)誤差較小;
(2)兩相分離器適用伴生氣多、伴生氣能完成壓液排液工作、日產(chǎn)混合液205 t/日以下的油井計量。(對普通油井使用滿三年的， 需要進行在線檢定; 對用于稠油井計量分離器， 由于油稠液體流動速度慢、含蠟高， 容易造成分離器內(nèi)壁結垢， 需要使用滿一年進行在線檢定; 對用于出砂量大油井計量的分離器， 由于分離器內(nèi)壁易磨損也需要使用滿一年進行在線檢定)
兩相分離器的缺點：
(1)兩相分離器的含水儀相對誤差大，即使采用分離器求產(chǎn)數(shù)據(jù)，但含水仍然采用手工取樣做含水�，F(xiàn)保留分離器求產(chǎn)裝置的28個站，目前有5個站單井計量裝置存在問題，個別站自投運以來未正常使用過。即使現(xiàn)在使用的站，由于多井串通，不能單獨求產(chǎn)，數(shù)據(jù)大多未采用;
(2)分離器是否定期清洗、計量操作過程是否正確、計量流程閘門是否關嚴、量油周期是否合理、計量裝置是否存在缺陷等這些問題， 將直接影響測量結果的準確性;
(3)數(shù)據(jù)的讀取和采集過程中要嚴格數(shù)值錄取方法：同一個數(shù)值，常常因人員的讀數(shù)或數(shù)據(jù)的取舍方法不同而造成不同的結果，帶來不必要的誤差。所以人為的誤差導致了數(shù)據(jù)的準確性;
(4) 分離器無法解決多井串聯(lián)求產(chǎn)問題。
2.3 罐車求產(chǎn)計量
2.3.1 罐車求產(chǎn)計量原理
2.3.2 罐車求產(chǎn)計量優(yōu)缺點：
優(yōu)點：計量可靠性高，只適合高產(chǎn)井。
缺點：罐車求產(chǎn)計量技術也不適用單井油量計量， 大罐量油雖不受來油狀況和性質影響， 由于求產(chǎn)時間長、人為因素和液量敞開帶來的相對誤差， 在低產(chǎn)區(qū)域時間長誤差大，基本無壓力，同時也不適應頻繁交替求產(chǎn)的單井計量。求出的數(shù)據(jù)只能作為參考，由于人為的控制單井回壓，穩(wěn)定性不強，造成一定的人為誤差。
3 計量方式及結果分析
目前青海油田采油一廠現(xiàn)有總油井數(shù)812口， 開井數(shù)727口，其中尕斯北部采油作業(yè)區(qū)有286口井用的是功圖求產(chǎn)計量，有198口井用的是分離器求產(chǎn)計量，有91口井用的是罐車合產(chǎn)計量。尕斯北部采油作業(yè)區(qū)共有計量站15個(聯(lián)2、聯(lián)24、聯(lián)25、聯(lián)1、聯(lián)15、聯(lián)14、聯(lián)12、聯(lián)4、計1、計4、計3、計7、計6、集1、集2)， 能量油的計量站1個， 井數(shù)11 口， 不能量油的計量站3個;尕斯中南采油作業(yè)區(qū)有14(聯(lián)十一站)口井用的是功圖求產(chǎn)計量，有115口井用的是分離器求產(chǎn)計量，共有計量站7個， 能量油的計量站6個， 井數(shù)137 口， 不能量油的計量站1個， 井數(shù)16口;砂西采油作業(yè)區(qū)有41口井用的是功圖求產(chǎn)計量，有24口井用的是分離器求產(chǎn)計量，有24口井用的是罐車合產(chǎn)計量。共有計量站3個(綜一站、綜二站、游園溝)， 能量油的計量站1個， 不能量油的計量站2個。
現(xiàn)除了油砂山采油作業(yè)區(qū)用的是懸浮單轉子流量計，其它各采油作業(yè)區(qū)現(xiàn)計量的方式有三種：功圖求產(chǎn)、分離器求產(chǎn)、罐車合產(chǎn)�，F(xiàn)大多數(shù)用的是功圖求產(chǎn)。
青海油田采油一廠各采油作業(yè)區(qū)(除油砂山采油作業(yè)區(qū))在使用了示功圖系統(tǒng)后，避免了傳統(tǒng)的采集方法中存在的許多問題。使用該系統(tǒng)采集示功圖減少了人工操作的復雜性，減少了人為的參與而帶來的誤差，增強了數(shù)據(jù)的準確性，只需人工用PDA在井上開機錄取就可以了，由于操作簡單可以節(jié)省大量的時間，降低工人的勞動強度，也減少了安全事故的發(fā)生。但是由于功圖的采集還需要上井采集，所以還解決不了天氣惡劣時的功圖采集問題。本系統(tǒng)使用后確實大大提高了工作效率，功圖每天都會被采集，自然縮短了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時間。與傳統(tǒng)的采集方法相比明顯提高了反應速度。而且可以隨時在站控PC機或廠局域網(wǎng)內(nèi)的其它終端瀏覽PC機上查看當天和近期的功圖，便于我們對比幾天的功圖來分析抽油井工作情況。
3.1示功圖求產(chǎn)與分離器計量對比(2014年)：
在儀修大隊、計量大隊、尕斯北部采油區(qū)、尕斯中南采油區(qū)、砂西采油作業(yè)區(qū)積極配合下，通過現(xiàn)場核實、查手動測試功圖、查詢油井井下數(shù)據(jù)、核對示功圖求產(chǎn)軟件資料等內(nèi)容，解決了示功圖求產(chǎn)軟件中參數(shù)不準、載荷傳感器有偏差等問題，通過10天跟蹤對比，求產(chǎn)結果見下表。
4.2 結論
通過以上幾種單井求產(chǎn)方式的優(yōu)缺點對比分析、計量結果的對比分析和經(jīng)濟效益的對比分析中，可以看出：示功圖求產(chǎn)系統(tǒng)是實現(xiàn)油田單井計量自動化的必然階段，雖然存在一定的誤差，但是各采油隊都在積極通過數(shù)據(jù)對比的研究，從而達到示功圖求產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化，滿足目前油田單井計量自動化的需要。最后通過誤差系數(shù)的修正，完全可以達到求產(chǎn)的目的。
5 對策及建議
(1)進一步完善系統(tǒng)操作規(guī)程及管理考核辦法：
建議青海油田采油一廠制定統(tǒng)一的油井計量管理規(guī)定，規(guī)范采油廠油井計量行為， 計量操作程序， 計量設備的選用， 計量設備、計量器具的使用管理， 計量監(jiān)督檢查， 計量考核以及對不同油井的計量要求。建立新建、改造計量站驗收質量把關制度， 從源頭上把好質量關， 應該讓計量專業(yè)部門參與新建、改造計量站技術方案的審核， 施工過程的質量把關工作， 應建立專業(yè)計量部門的驗收制度， 各種計量設備、計量裝置沒有經(jīng)計量專業(yè)部門驗收通過不準投產(chǎn)使用。根據(jù)青海油田采油一廠的實際情況， 特別是針對出砂、油稠、伴生氣的影響制定技術性強、可操作的質量流量計使用操作規(guī)程等等;
(2)建議青海油田采油一廠對示功圖的儀器(如載荷傳感器)進行評估：
對全廠范圍內(nèi)使用的示功圖的儀器(如載荷傳感器)進行全面的檢查、評估技術狀況， 對不合格的示功圖的儀器(如載荷傳感器)淘汰更換。建立青海油田采油一廠統(tǒng)一的示功圖儀器的使用、操作管理規(guī)定以及示功圖儀器定期標定制度， 各采油隊要建立相應的示功圖儀器標定工作臺帳資料， 并定期組織監(jiān)督抽查; (3)加強油井計量數(shù)據(jù)采集的基礎工作：
建議青海油田采油一廠每年在集中組織一次油井計量知識培訓， 各采油區(qū)要結合工作實際加強計量站計量工的操作知識、業(yè)務知識培訓。強化現(xiàn)場計量器具監(jiān)督抽查。做好計量器具入廠質量檢驗和在用儀表的周期檢定工作。認真貫徹“日保周、周保月、月保季、季保年”的理念，以做好計量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工作為中心，力爭采集好、應用好、分析好計量數(shù)據(jù)，確保計量數(shù)據(jù)流的準確和及時，為降本增效提供可靠的技術數(shù)據(jù)依據(jù)，這樣才能使我們油田的開發(fā)工作更為科學、更為高效;
(4)逐步實現(xiàn)全油田的功圖自動化采集和功圖計產(chǎn)的應用;
(5)加強含砂、含氣、含蠟、供液不足井功圖求產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化和研究，滿足目前油田單井計量的需要。
因此我認為：我們要結合青海油田的實際情況包括含砂、含蠟，含氣不穩(wěn)定這一特點，不能急功近利，而是要試探性的利用或借鑒其它油田的單井計量方法，逐步實現(xiàn)示功圖在油田單井計量的自動化和不斷提高示功圖求產(chǎn)在青海油田采油一廠單井計量的準確性，但要計量準確首先應該解決青海油田采油一廠示功圖的局限性問題，解決示功圖系統(tǒng)存在的問題。首先是各基層單位積極互相配合，對示功圖求產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化;其次是要建立起功圖求產(chǎn)的管理體系，明確責任到個人，提高該系統(tǒng)的利用效率;三是在功圖系統(tǒng)診斷上要落實到責任將功圖系統(tǒng)進行分析判斷;最后是要逐步完善功圖求產(chǎn)系統(tǒng)，提高自動化水平。
6 發(fā)展方向
儀器儀表和微電子技術的快速發(fā)展， 促進了原油單井計量技術、原理和方法的日益成熟， 在計量技術的發(fā)展方向上， 主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 向儀表化方向發(fā)展。隨著技術的進步及各種液體流量計的廣泛應用， 油井產(chǎn)量計量中必然越來越多地使用操作簡單、讀數(shù)方便，高精度的流量計。我國油田多進入開發(fā)后期， 需要準確及時的了解油井的生產(chǎn)狀況， 為生產(chǎn)管理提供真實可信的數(shù)據(jù)， 對油井計量精度的要求必然越來越高;向快速化方向發(fā)展，為了及時掌握油井的生產(chǎn)狀況， 需要縮短油井計量周期， 對油井進行更加頻繁和及時的測量， 因此必須提高油井計量速度; 向自動化方向發(fā)展，自動化技術的發(fā)展為降低勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率提供了可靠保證。同時， 為了實現(xiàn)油井準確、快速的測量， 也必須采用自動化的測量方法，示功圖計量的研究和應用將會得到越來越廣泛地重視。
