多相流量計量表在塔里木油田的應(yīng)用

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

摘要：多相流量計量表在塔里木油田的應(yīng)用資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供。多相計量技術(shù)和應(yīng)用之所以成為近年來世界各石油國追逐的熱門課題,是因?yàn)樗淖兞擞途畟鹘y(tǒng)的分離器計量模式,可以簡化油田地面生產(chǎn)工藝,大大降低產(chǎn)能建設(shè)費(fèi)用,方便運(yùn)行管理,提高。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是多相流量計量表在塔里木油田的應(yīng)用文章詳情。

多相計量技術(shù)和應(yīng)用之所以成為近年來世界各石油國追逐的熱門課題,是因?yàn)樗淖兞擞途畟鹘y(tǒng)的分離器計量模式,可以簡化油田地面生產(chǎn)工藝,大大降低產(chǎn)能建設(shè)費(fèi)用,方便運(yùn)行管理,提高自動化水平等。

多相流量計在塔里木的研制與試驗(yàn)歷程從1992年底開始,到1995年以前,我們是通過測量總流量和相分率來實(shí)現(xiàn)多相計量的,先后經(jīng)歷了渦輪流量計/γ射線、渦街流量計/γ射線、相關(guān)法/γ射線等3個階段。

從1995年底開始,我們開始著重研究通過測量各相相分率和流速來實(shí)現(xiàn)多相計量。經(jīng)過幾年的現(xiàn)場試驗(yàn),基本認(rèn)可了用γ射線相關(guān)法測各相流速和用γ射線吸收法測相分率的計量原理和方法。該流量計現(xiàn)在已基本定型并形成系列產(chǎn)品。

為了提高多相流量計的計量精度、測量范圍以及可靠性和穩(wěn)定性,近來仍不斷在硬軟件上作了一些改進(jìn)和提高。

MFM多相流量計的計量原理與組成

1相分率測量———γ射線吸收法

2流速測量———互相關(guān)法

互相關(guān)流速測量是基于兩個隨機(jī)信號間統(tǒng)計相似性的測量。當(dāng)流體從管道中流過時,沿管道軸向相隔一定距離（L）安裝的上、下游傳感器在各自的測量點(diǎn)上從流動的非均勻流體中檢拾到兩個隨機(jī)信號,測出它們之間的互相關(guān)時間ti,就可得到流體流動的速度vi。關(guān)于相關(guān)數(shù)值的論述和證明可在數(shù)學(xué)著作中找到。

3計量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成

一套完整的MFM多相計量裝置一般應(yīng)包含4大部分:相分率測量裝置;流速測量裝置;溫度和壓力測量裝置;數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。

應(yīng)用情況與現(xiàn)場數(shù)據(jù)

從1992年底開始,我們就與蘭州海默公司的科研人員合作,先后在塔里木的輪南、牙哈、塔中四等油田進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)和使用,共用了20臺套的前四代樣機(jī)或產(chǎn)品,對近百口油井進(jìn)行了數(shù)百次三相不分離計量?，F(xiàn)在在用的仍有13臺套,并且在1997年創(chuàng)造性地把3套不同規(guī)格的三相流量計及配套系統(tǒng)集成在一個撬裝上,成功地研制出適應(yīng)沙漠環(huán)境的移動三相不分離計量裝置,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

與分離計量相比,不分離計量系統(tǒng)主要具有以下優(yōu)點(diǎn):①可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、在線自動計量,避免計量和取樣時間的代表性問題帶來的誤差;②操作管理方便,可實(shí)現(xiàn)計量時的無人值守,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低;③無阻力和可動部件,安全可靠;④出三相計量結(jié)果,自動打印計量報表;⑤安裝方便,減少占地,節(jié)省建設(shè)投資等。

在國家和行業(yè)還沒有出臺相關(guān)多相流量計法規(guī)以前,國內(nèi)外油田的普遍做法是將多相計量與傳統(tǒng)的分離計量進(jìn)行比對,以獲得多相計量的相對精度和可信度。毫不例外,我們塔里木油田也在這方面做了大量的試驗(yàn)和研究,分別在沙漠油田和海上平臺上進(jìn)行了現(xiàn)場比對試驗(yàn),并且在國內(nèi)外兩處多相流比對裝置上進(jìn)行過測試。

1現(xiàn)場計量數(shù)據(jù)

1997年12月~2000年6月,在對輪南油田45口單井的數(shù)百次計量中,利用計量間原有的計量分離器跟多相流量計進(jìn)行了現(xiàn)場比對,這里面有利用更換油嘴改變同一口井的產(chǎn)量下的計量,也有不同井況不同油氣產(chǎn)量和含水率的計量比對。在流量計設(shè)計計量范圍內(nèi)計量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明,液量準(zhǔn)確度±10%（相對誤差）、氣量準(zhǔn)確度±15%（相對誤差）、含水率準(zhǔn)確度在±3%（絕對誤差）之內(nèi)的數(shù)據(jù)占80%。

2海上油田比對

1998年12月30日~1999年1月6日,在渤海石油公司的SZ36-1B平臺上,利用該平臺的分離計量裝置對MFM2050多相流量計進(jìn)行了現(xiàn)場比對測試。此次測試共測了14個流量點(diǎn),42組有效數(shù)據(jù),其中液量準(zhǔn)確度在±7%之內(nèi)的占81%,含水率準(zhǔn)確度在±4%之內(nèi)的占67%,氣量準(zhǔn)確度在±15%之內(nèi)的占95%,取得了比較滿意的結(jié)果。

3國內(nèi)測試

在大慶多相流量計測試比對裝置上于1997年1月和1998年4月先后進(jìn)行了兩次測試,*次的測試時間為37天,流量點(diǎn)達(dá)72個,有效錄取數(shù)據(jù)189個,滿足氣液設(shè)計精度（氣±15%,液±10%）的點(diǎn)約占60%;第二次的測試時間為10天,流量點(diǎn)達(dá)15個,有效錄取數(shù)據(jù)225個,第二次只對多相含水儀進(jìn)行了測試。兩次測試結(jié)果還不夠理想,經(jīng)近年的進(jìn)一步攻關(guān)和改進(jìn),儀表水平有所提高,zui近將再進(jìn)行一次測試,以確定流量計的zui終準(zhǔn)確度。

4國外測試

1999年7月7日~14日,英國國家工程實(shí)驗(yàn)室（NEL）對MFM2050多相流量計進(jìn)行了獨(dú)立的第三方測試和評估,這是該實(shí)驗(yàn)室首次測評來自中國的多相流量計。其測試結(jié)果及結(jié)論為:MFM2050多相流量計,共56個測試點(diǎn),對于豎直管道中的氣泡流、段塞流、環(huán)狀流及翻騰流等所有四種流態(tài)液流量均方根誤差±8.5%,置信度86%;氣流量均方根誤差±9.7%,置信度73%;含水率均方根誤差±2.4%,置信度79%;測試結(jié)果與英國國家工程實(shí)驗(yàn)室對當(dāng)前多相計量技術(shù)發(fā)展水平的預(yù)計相一致。

達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1流量計的設(shè)計技術(shù)參數(shù)

介質(zhì)溫度:20~80℃

環(huán)境溫度:-20~70℃

環(huán)境濕度:≤95%

工作壓力:≤16MPa

供電電壓:220V±10%,50Hz

功耗:≤270W

放射源:Am241

泄漏劑量:≤5mSv/y

測量范圍:工況下zui大總流量:2500~10000m3/d;含水率:0~100%;含氣率:10%~95%不確定度:產(chǎn)液量（相對誤差）:±10%;產(chǎn)氣量（相對誤差）:±15%;含水率（絕對誤差）:±3%

2達(dá)到的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

（1）可以用MFM型多相流量計實(shí)現(xiàn)對油井產(chǎn)物的油氣水三相不分離計量。

（2）整套裝置能適應(yīng)塔里木的沙漠環(huán)境,在40℃（環(huán)境溫度）的高溫和風(fēng)沙環(huán)境中仍能穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

（3）軟件設(shè)計合理,操作方便,在運(yùn)行和調(diào)試過程中未出現(xiàn)“死機(jī)”或其它不良現(xiàn)象,并能生成并打印報表,可實(shí)現(xiàn)計量時的無人值守。

（4）zui長連續(xù)工作時間達(dá)到30h以上（因計量結(jié)束而人為關(guān)閉計量系統(tǒng)）。

（5）計量系統(tǒng)在設(shè)計計量范圍內(nèi)可達(dá)到設(shè)計精度的可信度接近80%。

（6）該多相計量裝置為同等規(guī)模分離器計量裝置投資的1/4,單臺價格是國外同類產(chǎn)品的1/10~1/20。

存在問題

（1）適應(yīng)性。

（2）計量精度。

（3）價格。

（4）檢定。

（5）配套標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)。

（6）油藏和質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的認(rèn)可。

在世界各國競相開發(fā)和研究油田多相流量計之際,我們塔里木油田經(jīng)過8年的努力,與生產(chǎn)廠家合作,做了大量的現(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)研究,成功研制出新一代多相流量計。該流量計計量原理科學(xué),結(jié)構(gòu)合理,操作方便,能適應(yīng)沙漠和海洋環(huán)境并得到實(shí)際應(yīng)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益;在設(shè)計計量范圍內(nèi)有近80%的數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計精度要求,對多相流量計來說可滿足生產(chǎn)需要。

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多相流量計量表在塔里木油田的應(yīng)用