摘(zhai)要：對(dui)雙能(neng)γ多相(xiang)流量計 計量誤(wu)差産生的原因(yin)進行(hang)了(le)分析,結(jie)合在油田使用雙能γ多(duo)相流量(liang)計的經驗,從雙能γ多(duo)相流量計(ji)的選(xuan)型、安(an)裝、日常使(shi)用(yong)和(he)維護(hu)等方面(mian)提(ti)出了(le)降低計(ji)量誤差(cha)的措施。
　　油氣水(shui)計量(liang)是油氣田(tian)生産過程(cheng)中非(fei)常重(zhong)要(yao)的--個環(huan)節。傳統的計量方法(fa)一般是先(xian)對油(you)氣水(shui)進行分離(li)然後(hou)再計(ji)量。三(san)相計(ji)量分(fen)離器(qi)體(ti)積(ji)大且(qie)對稠(chou)油(you)的(de)分離(li)效果(guo)不(bu)好,因此(ci)其應(ying)用(yong)受(shou)到了(le)一定(ding)的限制。多(duo)相流量(liang)計(ji)具有占用(yong)空(kong)間(jian)小、投(tou)資少.對分(fen)離效果要(yao)求(qiu)低等特(te)點,在海洋(yang)石油(you)生産(chan)上得到越(yue)來越廣(guang)泛(fan)的應(ying)用,但(dan)是在(zai)應用(yong)中發現(xian)使用多相流量計計量(liang)誤差比較(jiao)大。筆(bi)者對A平台安裝(zhuang)的雙(shuang)能γ多(duo)相流(liu)量計(ji)産生誤差(cha)的原(yuan)因進(jin)行了分析,并(bing)提(ti)出了(le)降低計量(liang)誤差(cha)的措(cuo)施。
1計量誤(wu)差原因分(fen)析
1.1文(wen)丘裏流計計誤(wu)差原因分(fen)析
(1)超(chao)量程。雙(shuang)能y多相(xiang)流量(liang)計是通過(guo)文丘(qiu)裏(li)流量計(ji)來進行總(zong)流量(liang)計量的。用(yong)文丘(qiu)裏流(liu)量計進行(hang)計量(liang)時,是(shi)将流(liu)出系數(C)視(shi)爲定(ding)值(C),而在實(shi)際計(ji)量過(guo)程中(zhong)，流出系數是随雷諾(nuo)數變化的(de)。圖1是流出系(xi)數與雷(lei)諾數(shu)的關系曲(qu)線,可(ke)以看(kan)出,當(dang)雷諾數較(jiao)小時(shi),流出系數變化(hua)比較大當(dang)雷諾數大(da)于10'時,流出(chu)系數基本(ben)爲一(yi)常數。因此,計量(liang)過程“大管小流(liu)量"時(shi)産生的誤(wu)差就(jiu)比較(jiao)大。

(2)差(cha)壓系統零點漂(piao)移。當停(ting)止計量(liang)确認流量計流(liu)量爲零(ling)時,差壓(ya)計讀(du)數真正示(shi)值爲(wei)零的并不(bu)多，出(chu)現(xian)零點漂(piao)移,導緻計(ji)量誤差。出(chu)現零點漂(piao)移的主(zhu)要(yao)原因(yin)是差壓(ya)信号在(zai)傳送(song)過程(cheng)中失(shi)真和引壓管存(cun)在堵(du)塞;此(ci)外,隔(ge)離液(ye)(矽(xi)油(you))的液(ye)位高(gao)度不(bu)相等(deng),正負(fu)壓(ya)引壓管(guan)坡度不合理,管(guan)内介質密度不(bu)相等，三閥(fa)組積(ji)液等也會(hui)導緻(zhi)零點漂移(yi)。
(3)計量(liang)時油井生産狀(zhuang)态不(bu)穩定(ding)。當油井導(dao)人計(ji)量流(liu)程進行(hang)計(ji)量時,系統(tong)回壓(ya)升高(gao),直接影(ying)響(xiang)井底(di)的流壓，在(zai)流程(cheng)轉換的(de)一段時(shi)間内(nei),油(you)井生産(chan)處于不(bu)穩(wen)定狀(zhuang)态,容易造成總(zong)流量計(ji)量(liang)誤差。
1.2γ探頭測t誤(wu)差原(yuan)固分析
(1)高(gao)含氣的影(ying)響(xiang)。多(duo)相流(liu)中氣含量過高時，容(rong)易導緻部(bu)分液(ye)體分散在(zai)氣相中,超(chao)高的(de)氣液比(bi)是計量不準(zhun)的(de)主(zhu)要原(yuan)因。液(ye)體、氣(qi)體測(ce)量的(de)不(bu)确(que)定性(xing)關系(xi)如圖(tu)2所示(shi)。從圖(tu)2可以看出(chu)，當含(han)氣(qi)率(R,)較低(di)時(<65%),對液體計量(liang)誤差相對較低(di)，而對(dui)氣(qi)體(ti)計量(liang)的誤差較(jiao)高,有(you)時基本沒(mei)有參(can)考價值;相(xiang)反，當(dang)含氣率較高時(shi)(>90%),液體的計(ji)量誤(wu)差就會較(jiao)大,有(you)時會高(gao)于(yu)50%。

(2)标定(ding)誤差。标定誤差(cha)主要來源于氣(qi)體标定和生産(chan)水标定(ding)過(guo)程中(zhong)産生(sheng)的誤(wu)差。由(you)于伴(ban)生氣的氣(qi)體特征(包(bao)括密(mi)度和對r射線的吸收(shou)系數(shu)等)與(yu)空氣有着(zhe)很大的差(cha)别(bie),但(dan)海上(shang)油田(tian)受條(tiao)件限(xian)制,用(yong)空(kong)氣的空(kong)管計數(shu)作爲多(duo)相流(liu)量計Y探頭(tou)标定(ding)的(de)伴(ban)生氣(qi)的計(ji)數,在測量(liang)含氣率(lü)時(shi)就會導緻(zhi)比(bi)較(jiao)大的(de)誤差,測(ce)量誤;差最大(da)達(da)到(dao)60%(圖3)。

(3)高(gao)含水(shui)的影(ying)響。當(dang)被測流(liu)體高含(han)水時,被測(ce)的油量就會産(chan)生較(jiao)大的誤差,同樣(yang)當低含水(shui)時,被(bei)測水(shui)量的誤差(cha)就比(bi)較(jiao)大,其主(zhu)要原因是(shi)非高精度(du)儀表(biao)對微(wei)量的(de)計(ji)量誤差(cha)會更明(ming)顯(xian)。圖4是(shi)純油(you)量測(ce)量的(de)不确(que)定性與含(han)水率之間的關(guan)系。從(cong)圖4可以看(kan).出,當單井(jing)的含(han)水大(da)于80%時,對油(you)的計(ji)量(liang)産生的(de)誤差(cha)大于15%。

(4)被測(ce)介質(zhi)性(xing)質(zhi)變化(hua)引起(qi)的(de)誤差。被(bei)測介質性(xing)質變化的(de)影(ying)響是指(zhi)當前(qian)測(ce)量介質(zhi)的性(xing)質和(he)用于(yu)标定的樣品性質不同(tong)對測量(liang)帶來(lai)的誤(wu)差,包(bao)括油密度的變(bian)化、水礦化(hua)度的(de)變化以及(ji)地層(ceng)出砂等對測量結果造成的誤(wu)差。
(5)傳感器的計(ji)數漂(piao)移(yi)。油(you)井中(zhong)的流(liu)體含有CO2等(deng)腐蝕(shi)性介質并(bing)且含砂(sha),使得傳(chuan)感器容易被腐(fu)蝕或沖蝕,造成傳感(gan)器的計數(shu)漂移;另外(wai)，受到(dao)震動或(huo)電子元(yuan)器件(jian)老化也能(neng)引起(qi)傳感器的(de)計數(shu)漂(piao)移(yi)。這些(xie)都會(hui)導緻(zhi)誤差(cha)的産生(sheng)。
2降(jiang)低計(ji)量誤差的措施(shi)
　　在對(dui)計(ji)量(liang)誤差原因進行分析(xi)的基礎，上(shang),結合(he)油田使用情況(kuang),我們在(zai)降(jiang)低雙能γ多(duo)相流量計(ji)計量誤差(cha)方面(mian)提出(chu)了一-些措(cuo)施,實踐結(jie)果表(biao)明,采(cai)取措(cuo)施後(hou),油的計量誤差由最(zui)初(chu)的15%~20%降低(di)到3%~5%，伴(ban)生氣(qi)的計(ji)量誤差從(cong)40%~60%降低(di)到30%~40%,水(shui)的計(ji)量誤(wu)差從最(zui)初的30%~50%降(jiang)低到(dao)15%~30%,但伴(ban)生氣(qi)和生(sheng)産(chan)水(shui)的誤(wu)差仍(reng)然較(jiao)大。
2.1多(duo)相流量計選型(xing)時降低誤差的(de)措施(shi)
(1)考慮(lü)單井(jing)産量的計量範(fan)圍。不(bu)同産(chan)層,其(qi)産液量(liang)可能從(cong)每天(tian)幾(ji)十(shi)m'到幾(ji)千m3，因(yin)此(ci)在油田(tian)建設設計階段(duan),要根據流量的(de)範圍選擇一組(zu)文丘裏流量計(ji),以适合較寬的(de)單井流量變化(hua)。如油(you)田在A平台(tai)和C平台(tai)均(jun)采用一組(zu)2根文(wen)丘裏(li)流量(liang)計分别計量低(di)液(ye)量和高(gao)液量的流(liu)體,這(zhe)樣能(neng)有效(xiao)地降(jiang)低在總(zong)流(liu)量計量過(guo)程中(zhong)産生(sheng)的誤差。
(2)考(kao)慮油(you)藏氣(qi)油(you)比(bi)的大(da)小。對于(yu)高(gao)氣油比的井要考慮(lü)增加(jia)預分離器,并在(zai)進行總流(liu)量計(ji)量和含氣(qi)率測量後進行(hang)天然氣(qi)的預分(fen)離,将(jiang)流(liu)體的含(han)氣率(lü)控(kong)制(zhi)在80%以(yi)下,然(ran)後進(jin)行含(han)水的(de)測定(ding),這樣(yang)才能提高含水(shui)率的(de)計(ji)量(liang)精度(du)。
(3)考慮(lü)介(jie)質(zhi)的腐(fu)蝕性(xing)。測試探頭(tou)被腐(fu)蝕後會嚴(yan)重影響所(suo)測參(can)數的(de)正确率。油(you)田實施酸化後就發(fa)生(sheng)過探頭(tou)被酸(suan)液(ye)腐蝕而(er)産生(sheng)計量(liang)誤差(cha)的問(wen)題(ti),後來将(jiang)探頭材料由不(bu)鏽鋼(gang)更(geng)換成雙相不鏽鋼(gang)後該(gai)問題(ti)得到(dao)了很(hen)好的(de)解(jie)決。所以(yi),在設計階(jie)段一定要考慮流體(ti)介質對探頭的(de)腐蝕(shi)性。
2.2調試過(guo)程中降(jiang)低(di)誤差的措(cuo)施(shi)
(1)考慮流(liu)體的高(gao)壓(ya)物性。流體計量時是(shi)處于一定的壓力和(he)溫度狀況(kuang)下,要得(de)到(dao)标準(zhun)狀況(kuang)下(xia)的計量(liang)結果,需要(yao)進行不同(tong)狀(zhuang)态的轉(zhuan)換，所(suo)以要(yao)對單井流(liu)體的高壓(ya)物性(xing)數據(ju)予以考慮(lü)而不是簡(jian)單利用狀态方(fang)程轉換。油(you)田實(shi)踐結果表(biao)明,利(li)用流(liu)體高壓物(wu)性資(zi)料将(jiang)測試(shi)狀态的數據轉(zhuan)換爲标準狀态(tai)的數據，能夠有(you)效地(di)降低(di)誤差。
(2)用油(you)井(jing)的實際(ji)油樣進行計數(shu)的标(biao)定(ding)。在油田(tian)投産初期(qi),要盡(jin)可能(neng)地用(yong)油井(jing)産出(chu)的(de)油、水、氣(qi)樣進(jin)行(hang)标定。油(you)田原(yuan)油的标定就是(shi)用(yong)該(gai)井原(yuan)油樣品進(jin)行标(biao)定的(de),所(suo)以油計(ji)量的誤差較小(xiao)。
2.3生産(chan)過程中降(jiang)低誤差的(de)措施(shi)
(1)計量(liang)過程中要(yao)有足夠的(de)穩定(ding)時間(jian)。在(zai)生産過(guo)程中(zhong)進(jin)行計量(liang)時，應(ying)在(zai)将井導(dao)人計量系(xi)統0.5h後再進(jin)行(hang)計量,使(shi)井流物有(you)足夠的時間(jian)對計量(liang)系統(tong)進行(hang)沖洗(xi)并使流态穩定(ding),這是(shi)降(jiang)低(di)誤差(cha)的主(zhu)要措施之(zhi)一;穩(wen)定時(shi)間因(yin)井的(de)産量不同(tong)而有(you)所不同,一般産(chan).量(liang)大的井(jing)穩定時間(jian)可以短。
(2)定期标(biao)定。随(sui)着時(shi)間的推移，油田(tian)産出液的(de)液體(ti)組分及其(qi)含量(liang)會發生變(bian)化，同時(shi)流(liu)量計(ji)差壓.表的(de)零點(dian)經過一.段時間後也會發生漂(piao)移，所以要定期對流量(liang)計進行(hang)标定(ding)。從(cong)油田計(ji)量結(jie)果的(de)回配(pei)系數(圖3)可(ke)以看(kan)出,對流量計進(jin)行标定後(hou)其油(you)氣水(shui)的(de)誤(wu)差有(you)明顯的下(xia)降趨(qu)勢。經過實(shi)踐，建(jian)議最好(hao)是(shi)3個月(yue)标定1次,至少要(yao)半年标(biao)定(ding)1次。對新投(tou)産(chan)的(de)井或(huo)測量(liang)值(zhi)出(chu)現明(ming)顯偏離的井,一(yi)定要進行(hang)重新(xin)标定(ding)。
(3)定期檢查(cha)儀表的(de)零點情(qing)況。進(jin)行(hang)差壓測(ce)量的(de)引(yin)壓(ya)管流(liu)體是通(tong)過矽油(you)進行壓(ya)力測量的,當(dang)長期(qi)運行(hang)後,井的流(liu)體會(hui)與矽(xi)油(you)進行交(jiao)換,這(zhe)樣就(jiu)會産(chan)生差壓表零點(dian)的漂移(yi)，所(suo)以在操作(zuo)過(guo)程中要(yao)定期檢查差壓(ya)計的(de)歸零情況(kuang)，同時要(yao)定(ding)期更(geng)換矽(xi)油(you)以保持(chi)引壓(ya)管(guan)暢(chang)通。
(4)降低探(tan)頭的腐蝕(shi)風險。在對酸化井進(jin)行返排時(shi),要待(dai)流體pH值大于6.5時(shi)再(zai)進(jin)行計(ji)量,同(tong)時(shi)當計量(liang)結束後再用其(qi)他非(fei)腐蝕(shi)性井液進行沖洗,降(jiang)低對探(tan)頭(tou)腐蝕(shi)的風險(xian)。he
3結論
(1)雙(shuang)能γ多相流(liu)量計(ji)計量(liang)誤差的影(ying)響因素主(zhu)要有(you)多相(xiang)流(liu)流(liu)量大(da)小、組(zu)分及(ji)其含(han)量、流(liu)體(ti)性(xing)質及(ji)流動特(te)征,差壓計零(ling)點漂(piao)移,流(liu)體中(zhong)砂等(deng)固相(xiang)顆粒(li)和(he)腐(fu)蝕性(xing)介質對(dui)測量元(yuan)件的(de)腐蝕(shi),以及(ji)标定過程(cheng)中樣(yang)品的代表性等(deng)。
(2)減少雙能(neng)r多相(xiang)流量(liang)計(ji)計(ji)量誤(wu)差的(de)措(cuo)施(shi)主要(yao)包括(kuo)在油田的(de)建設設計(ji)階段(duan)重視(shi)流量(liang)計的(de)選型和(he)文(wen)丘裏(li)管、γ探(tan)頭的選材(cai),在使用過程中(zhong)要對(dui)多相流量(liang)計進行(hang)定期的檢驗(yan)和标定，尤(you)其是(shi)當流體的(de)密度(du)發生改變(bian)時,要(yao)重新(xin)标定(ding),并對(dui)差(cha)壓表進(jin)行标零。

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