摘要：對雙能(neng)γ多相流量計 計量(liang)誤差産生的原因(yīn)進行了分析,結合(hé)在油田使用雙能(néng)γ多相流量計的經(jīng)驗,從雙能γ多相流(liú)量計的選型、安裝(zhuāng)、日常使用和維護(hù)等方面提出了降(jiang)低計量誤差的措(cuo)施。
　　油氣水計量是(shi)油氣田生産過程(cheng)中非常重要的--個(gè)環節。傳統的計量(liàng)方法一般是先對(duì)油氣水進行分離(lí)然後再計量。三相(xiàng)計量分離器體積(jī)大且對稠油的分(fen)離效果不好,因此(cǐ)其應用受到了一(yi)定的限制。多相流(liú)量計具有占用空(kong)間小、投資少.對分(fèn)離效果要求低等(děng)特點,在海洋石油(you)生産上得到越來(lai)越廣泛的應用,但(dan)是在應用中發現(xiàn)使用多相流量計(ji)計量誤差比較大(dà)。筆者對A平台安裝(zhuang)的雙能γ多相流量(liang)計産生誤差的原(yuan)因進行了分析,并(bìng)提出了降低計量(liang)誤差的措施。
1計量(liàng)誤差原因分析
1.1文(wén)丘裏流計計誤差(cha)原因分析
(1)超量程(chéng)。雙能y多相流量計(ji)是通過文丘裏流(liu)量計來進行總流(liu)量計量的。用文丘(qiū)裏流量計進行計(ji)量時,是将流出系(xì)數(C)視爲定值(C),而在(zài)實際計量過程中(zhōng)，流出系數是随雷(léi)諾數變化的。圖1是(shi)流出系數與雷諾(nuò)數的關系曲線,可(kě)以看出,當雷諾數(shu)較小時,流出系數(shù)變化比較大當雷(lei)諾數大于10'時,流出(chu)系數基本爲一常(cháng)數。因此,計量過程(chéng)“大管小流量"時産(chan)生的誤差就比較(jiao)大。

(2)差壓系統零點(dian)漂移。當停止計量(liang)确認流量計流量(liàng)爲零時,差壓計讀(dú)數真正示值爲零(líng)的并不多，出現零(líng)點漂移,導緻計量(liang)誤差。出現零點漂(piao)移的主要原因是(shì)差壓信号在傳送(sòng)過程中失真和引(yǐn)壓管存在堵塞;此(cǐ)外,隔離液(矽油)的(de)液位高度不相等(deng),正負壓引壓管坡(pō)度不合理,管内介(jie)質密度不相等，三(sān)閥組積液等也會(hui)導緻零點漂移。
(3)計(ji)量時油井生産狀(zhuang)态不穩定。當油井(jǐng)導人計量流程進(jìn)行計量時,系統回(hui)壓升高,直接影響(xiǎng)井底的流壓，在流(liu)程轉換的一段時(shí)間内,油井生産處(chu)于不穩定狀态,容(róng)易造成總流量計(jì)量誤差。
1.2γ探頭測t誤(wu)差原固分析
(1)高含(hán)氣的影響。多相流(liu)中氣含量過高時(shí)，容易導緻部分液(ye)體分散在氣相中(zhōng),超高的氣液比是(shì)計量不準的主要(yao)原因。液體、氣體測(ce)量的不确定性關(guan)系如圖2所示。從圖(tu)2可以看出，當含氣(qì)率(R,)較低時(<65%),對液體(ti)計量誤差相對較(jiào)低，而對氣體計量(liang)的誤差較高,有時(shí)基本沒有參考價(jia)值;相反，當含氣率(lǜ)較高時(>90%),液體的計(jì)量誤差就會較大(da),有時會高于50%。

(2)标定(ding)誤差。标定誤差主(zhu)要來源于氣體标(biāo)定和生産水标定(ding)過程中産生的誤(wù)差。由于伴生氣的(de)氣體特征(包括密(mì)度和對r射線的吸(xī)收系數等)與空氣(qì)有着很大的差别(bié),但海上油田受條(tiao)件限制,用空氣的(de)空管計數作爲多(duo)相流量計Y探頭标(biao)定的伴生氣的計(ji)數,在測量含氣率(lǜ)時就會導緻比較(jiao)大的誤差,測量誤(wu);差最大達到60%(圖3)。

(3)高(gao)含水的影響。當被(bei)測流體高含水時(shi),被測的油量就會(hui)産生較大的誤差(cha),同樣當低含水時(shi),被測水量的誤差(chà)就比較大,其主要(yào)原因是非高精度(du)儀表對微量的計(jì)量誤差會更明顯(xiǎn)。圖4是純油量測量(liàng)的不确定性與含(hán)水率之間的關系(xi)。從圖4可以看.出,當(dāng)單井的含水大于(yú)80%時,對油的計量産(chǎn)生的誤差大于15%。

(4)被(bei)測介質性質變化(huà)引起的誤差。被測(ce)介質性質變化的(de)影響是指當前測(ce)量介質的性質和(he)用于标定的樣品(pǐn)性質不同對測量(liang)帶來的誤差,包括(kuò)油密度的變化、水(shui)礦化度的變化以(yǐ)及地層出砂等對(duì)測量結果造成的(de)誤差。
(5)傳感器的計(jì)數漂移。油井中的(de)流體含有CO2等腐蝕(shí)性介質并且含砂(sha),使得傳感器容易(yì)被腐蝕或沖蝕,造(zào)成傳感器的計數(shu)漂移;另外，受到震(zhèn)動或電子元器件(jian)老化也能引起傳(chuan)感器的計數漂移(yi)。這些都會導緻誤(wu)差的産生。
2降低計(jì)量誤差的措施
　　在(zài)對計量誤差原因(yīn)進行分析的基礎(chǔ)，上,結合油田使用(yong)情況,我們在降低(dī)雙能γ多相流量計(ji)計量誤差方面提(ti)出了一-些措施,實(shi)踐結果表明,采取(qǔ)措施後,油的計量(liàng)誤差由最初的15%~20%降(jiang)低到3%~5%，伴生氣的計(jì)量誤差從40%~60%降低到(dào)30%~40%,水的計量誤差從(cong)最初的30%~50%降低到15%~30%,但(dan)伴生氣和生産水(shui)的誤差仍然較大(da)。
2.1多相流量計選型(xing)時降低誤差的措(cuò)施
(1)考慮單井産量(liàng)的計量範圍。不同(tóng)産層,其産液量可(ke)能從每天幾十m'到(dao)幾千m3，因此在油田(tián)建設設計階段,要(yào)根據流量的範圍(wéi)選擇一組文丘裏(lǐ)流量計,以适合較(jiao)寬的單井流量變(biàn)化。如油田在A平台(tai)和C平台均采用一(yī)組2根文丘裏流量(liang)計分别計量低液(yè)量和高液量的流(liu)體,這樣能有效地(di)降低在總流量計(jì)量過程中産生的(de)誤差。
(2)考慮油藏氣(qi)油比的大小。對于(yu)高氣油比的井要(yao)考慮增加預分離(li)器,并在進行總流(liú)量計量和含氣率(lǜ)測量後進行天然(ran)氣的預分離,将流(liu)體的含氣率控制(zhi)在80%以下,然後進行(hang)含水的測定,這樣(yàng)才能提高含水率(lü)的計量精度。
(3)考慮(lü)介質的腐蝕性。測(cè)試探頭被腐蝕後(hou)會嚴重影響所測(ce)參數的正确率。油(yóu)田實施酸化後就(jiu)發生過探頭被酸(suan)液腐蝕而産生計(jì)量誤差的問題,後(hou)來将探頭材料由(yóu)不鏽鋼更換成雙(shuang)相不鏽鋼後該問(wen)題得到了很好的(de)解決。所以,在設計(jì)階段一定要考慮(lǜ)流體介質對探頭(tou)的腐蝕性。
2.2調試過(guò)程中降低誤差的(de)措施
(1)考慮流體的(de)高壓物性。流體計(jì)量時是處于一定(ding)的壓力和溫度狀(zhuàng)況下,要得到标準(zhǔn)狀況下的計量結(jie)果,需要進行不同(tong)狀态的轉換，所以(yi)要對單井流體的(de)高壓物性數據予(yu)以考慮而不是簡(jian)單利用狀态方程(cheng)轉換。油田實踐結(jie)果表明,利用流體(tǐ)高壓物性資料将(jiang)測試狀态的數據(jù)轉換爲标準狀态(tài)的數據，能夠有效(xiao)地降低誤差。
(2)用油(you)井的實際油樣進(jin)行計數的标定。在(zài)油田投産初期,要(yao)盡可能地用油井(jing)産出的油、水、氣樣(yàng)進行标定。油田原(yuán)油的标定就是用(yong)該井原油樣品進(jin)行标定的,所以油(yóu)計量的誤差較小(xiǎo)。
2.3生産過程中降低(di)誤差的措施
(1)計量(liàng)過程中要有足夠(gòu)的穩定時間。在生(sheng)産過程中進行計(jì)量時，應在将井導(dǎo)人計量系統0.5h後再(zai)進行計量,使井流(liú)物有足夠的時間(jiān)對計量系統進行(hang)沖洗并使流态穩(wěn)定,這是降低誤差(chà)的主要措施之一(yi);穩定時間因井的(de)産量不同而有所(suǒ)不同,一般産.量大(da)的井穩定時間可(ke)以短。
(2)定期标定。随(suí)着時間的推移，油(yóu)田産出液的液體(ti)組分及其含量會(huì)發生變化，同時流(liu)量計差壓.表的零(ling)點經過一.段時間(jiān)後也會發生漂移(yi)，所以要定期對流(liu)量計進行标定。從(cóng)油田計量結果的(de)回配系數(圖3)可以(yi)看出,對流量計進(jin)行标定後其油氣(qì)水的誤差有明顯(xian)的下降趨勢。經過(guò)實踐，建議最好是(shì)3個月标定1次,至少(shǎo)要半年标定1次。對(duì)新投産的井或測(cè)量值出現明顯偏(pian)離的井,一定要進(jìn)行重新标定。
(3)定期(qi)檢查儀表的零點(dian)情況。進行差壓測(cè)量的引壓管流體(tǐ)是通過矽油進行(háng)壓力測量的,當長(zhang)期運行後,井的流(liu)體會與矽油進行(háng)交換,這樣就會産(chǎn)生差壓表零點的(de)漂移，所以在操作(zuò)過程中要定期檢(jiǎn)查差壓計的歸零(ling)情況，同時要定期(qī)更換矽油以保持(chi)引壓管暢通。
(4)降低(dī)探頭的腐蝕風險(xian)。在對酸化井進行(hang)返排時,要待流體(tǐ)pH值大于6.5時再進行(háng)計量,同時當計量(liang)結束後再用其他(tā)非腐蝕性井液進(jin)行沖洗,降低對探(tàn)頭腐蝕的風險。he
3結(jie)論
(1)雙能γ多相流量(liang)計計量誤差的影(yǐng)響因素主要有多(duō)相流流量大小、組(zǔ)分及其含量、流體(tǐ)性質及流動特征(zheng),差壓計零點漂移(yi),流體中砂等固相(xiang)顆粒和腐蝕性介(jie)質對測量元件的(de)腐蝕,以及标定過(guo)程中樣品的代表(biǎo)性等。
(2)減少雙能r多(duo)相流量計計量誤(wu)差的措施主要包(bao)括在油田的建設(shè)設計階段重視流(liu)量計的選型和文(wen)丘裏管、γ探頭的選(xuan)材,在使用過程中(zhōng)要對多相流量計(jì)進行定期的檢驗(yàn)和标定，尤其是當(dang)流體的密度發生(sheng)改變時,要重新标(biāo)定,并對差壓表進(jin)行标零。

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