质量流量计在原油计量中的应用分析-参考

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1、质量流量计在原油计量中的应用分析来源：中国流量仪表网　发布时间：2011-5-68:36:00　　原油计量误差随着原油含水率升高而不断变化，同时油田生产对计量准确度的要求也越来越高，如何有效避免和消除影响原油计量准确度的因素，找到一种较理想的计量方式或手段，已成为油田计量中亟待解决的一个重要课题。　　一、原油计量误差　　1.油量计算公式及误差组成　　油田计量参数包括产气量、产油量和产水量。产气量一般是指经过气液两相分离后计量出的数值，本文不作分析。以下所有讨论都围绕气、液两相分离后（分离效果比较理想）原油综合液中的纯油、纯水计量展开。　　计算产油量的数学模型是：　　   （1）　　式中：

2、M——纯油量，t；Q——综合 液量 ，t；N——含水率。　　产油量M的误差由两个因素组成，即Q、N。　　对式（1）两边求全微分：　　   （2）　　式（2）两边同时除以M即得到原油计量的相对误差：　　  （3）　　式中：dQ/Q——计量仪表的准确度误差；dN/（1-N）——含水测量误差。　　从以上分析可以看出，原油计量误差由仪表准确度误差和含水测量误差两部分组成。二者均为系统误差。　　2.两种误差影响因素分析　　油田开发过程中按照含水率的高低分无水期、低含水期、中高含水期3个时期。无水期一般来说时间比较短暂；由于不含水，不存在含水测量误差，计量误差由计量仪表准确度决定，数值较小。伴随着注

3、水等地质措施的实施，很快将进入含水期，计量误差由仪表准确度误差和含水测量误差组成，含水值由手工取样化验获得，其中化验操作过程带来的误差很小，可以忽略不计，误差主要来自于所取样品的代表性，如果含水率相对比较稳定，波动小，那么样品代表性好，含水误差小，反之亦然。随着含水率不断升高，含水波动往往变大，尤其到中高含水期，含水值变化会更大；如果仅靠每隔一两个小时取一次样来推测这一段时间内的原油整体含水属性显然远远不够，其代表性难以让人信服。同时，中高含水期的原油综合液会产生游离水，在输油管线内出现油水分层，管道下部是明水，上部是含乳化水的原油，取样口怎样设置也是一个问题，在水平管道中间取样并不一定

4、能达到理想效果，  但在管道进行全截面取样很难做到，所有种种因素都会对手工取样化验含水的测量产生不利影响，从而影响原油计量误差。　　根据式（3）推算，表1是不同含水期，由于仪表误差和含水误差对原油计量误差造成的影响，计量仪表准确度基本能达到1%，含水测量误差以3%计算（按照取样代表性），在中高含水期，含水测量误差会大得多。表1  仪表误差和含水误差对原油计量误差的影响　　注：表中原油计量误差是根据系统误差数据处理方式得到的。　　由表1可以看出，在中高含水期，影响原油计量误差的决定性因素是含水测量，而含水误差大小直接取决于取样的代表性，因此在中高含水期尤其在含水率波动较大的情况下，采用间断

5、性取样测量含水值很困难，解决办法就是采用连续、在线含水测量方式，质量流量计是一种比较理想的计量手段，我油田目前使用了FISHER和MICROMOTION公司生产的两种类型的质量流量计。　　二、质量流量计的使用状况　　1.工作原理及性能　　我油田先后采用了FISHER制造的双环型测量管和MICROMOTION的双U型管质量流量计，工作原理是测量流体所产生的科氏力，一次表内部的激励线圈使测量管产生震动，当液体流过时由于液体本身惯性对震动的测量管产生一应力，通过检测振幅和频率的变化而获得流体的质量、流量和密度；另外在流量计内部安装有温度传感器，以便于含水值计算时对纯油、纯水密度进行温度修正。经

6、过二次表换算处理，直观反映出纯水、纯油累积产量、含水率、瞬时流量等生产常用数据，质量流量计属于连续性在线测量仪表，时刻跟踪流体介质的变化，可以综合反映一个区块的原油生产动态。　　质量流量计的流量准确度很高，可达0.2%，流量范围宽，密度测量准确度为±0.003g/mL，但内部管 径相 对细小，从而造成压损相对较大。　　2.现场运行状况　　目前，我油田主要将质量流量计用于区块计量，安装在中转站长输管线总出口，计量一个区块或采油队的生产状况。就流量准确度而言，质量流量计可以用于外输贸易计量，足以满足内部原油计量要求。根据前文所述，造成原油计量误差大的主要原因是含水误差，原油经过中转站的化学破

7、乳、加热等工艺处理后，管道内油水分层会更加明显，靠间断性取样获取中高含水区块的准确含水值是远远不够的，与其他仪表相比，质量流量计所具有的在线含水测量功能优势显得更为突出。质量流量计含水值由密度测量值得到，计算公式如下：　　   （4）　　式中：ρe——综合液密度，由流量计直接测得，g/mL；ρo——纯油密度，取样化验值，作为固定参数输入仪表，g/mL；ρw——纯水密度，取样化验值，作为固定参数输入仪表，g/mL；N——含水率。　　质