油井产量计量系统及计量罐单元设计论文

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1、油井产量计量系统及计量罐单元设计毕业论文1绪论1.1.油井产量计量技术现状油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要任务，对油井产量精确、及时的计量，对掌握油藏情况，制定生产方案，具有重要的指导意义。目前国际上各油田采用的油井产量计量办法主要有玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离密度法和三相分离计量办法等。随着技术的进步，油田越来越需求功用强、自动化程度高的油井计量设备以提高油田的管理水平。1.1.1原油的测量方法（1）玻璃管液面计量油是在油气分离器上安装1根与分离器构成连通管的玻璃管液面计，分离器内一定质量的油将水压到玻璃管内，根据玻

2、璃管内水上升的高度与分离器内油量的关系得到分离器内油的质量，由此测得玻璃管内液面上升一定高度所需要的时间，即可折算出油井的产量。玻璃管量油是国内各油田普遍采用的传统方法，约占油井总数的90%以上。该方法的优点是装备简单、投资少，缺点是人工操作自动化水平低、原油经常会附着在玻璃管内壁上，造成读数困难。由于采用间歇量油的方式来折算产量导致原油系统测量误差较大。另外在高含水期特别是在特高含水期，对于气液比低的油井计量后的排液十分困难，给计量操作造成很大不便。47（2）电极量油是在玻璃管液面计量油的基础上，在规定的量油高度上下界限各安装1个电极，当水上

3、升到下电极时，计时电表接通开始计时，水上升到上电极时电表切断停止走动，记录水位升高的时间，则可按照玻璃管液面计量油的方法计算出油井的产量。（3）翻斗量油装置主要由量油器、计数器等组成，一个斗装满时翻倒排油，另一个斗装油。这样反复循环来累积油量，这种量油装置结构简单，具有一定计量精度。1.1.2天然气的计量方法（1）气体流量计测气。随着技术的发展，气体流量计在天然气测量中的应用越来越多，常用的有气体涡轮流量计、旋进旋涡流量计、气体涡街流量计、罗茨流量计等。气体涡轮流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计是速度式流量测量仪表。气体涡轮流量计主要由涡轮导流

4、器、磁电转换器等组成，具有精度高、重复性好、反应快、测量范围宽等优点。缺点是运动部件容易磨损从而影响测量的精度。涡街流量计是基于“卡门”涡街原理研制成的一种流量计，在管道中插入一个旋涡发生体，当管道中有流体流过时，在旋涡发生体的两侧将交替产生旋涡，在下游交替排列的旋涡列被称为涡街。单位时间内通过某一点的涡街的数量与流体的流速成正比，涡街由压力传感器检测，检测得到的微弱电信号经处理，转换为流量进行显示或者远传。47旋进旋涡流量计工作原理：进入流量计的流体通过旋涡发生器产生旋涡流，旋涡流在文丘里管中旋进，到达收缩段突然节流使旋涡流加速，当旋涡流进入

5、扩散段后，因回流的作用强迫进入旋进式二次旋转。旋涡流的频率与介质速度成正比并且为线性关系。由压力传感器检测，检测的微弱电信号经处理，可转换为流量信号。旋进旋涡流量计和涡街流量计都具有结构简单、准确度高、测量范围大、无机械可动件、安装使用方便、不受介质的密度、粘度等影响的优点。气体罗茨流量计是一种容积式流量计，计量精度较高，适用于精密的体积测量。广泛用于贸易和精密储运计量管理，但是在油井计量中分离出的天然气含有较多的液滴，这会影响流量计转动机构的润滑，容易出现卡堵事故，所以一般不宜采用此类流量计。（2）孔板测气是传统的气体计量方法。用节流孔板与波

6、纹管压差计配套进行测量，根据气体流经孔板节流时前后的压差来计算气体流量，这种计量方法装置结构简单、安装方便，但量程较小，计量精度受孔板加工安装精度的影响。（3）分离器排液测气。在计量用油气分离器量完油以后，关闭分离器的天然气出口阀门，根据排液的时间计算天然气的产量。这种方法不需要专门的测量装置，原理简单，但操作工作量大、且精度不高。1.1.3原油含水率的测定按原油乳状液的类型、含水率的高低和计量自动化的程度，可采用仪表在线连续测定或人工取样测定原油含水率。(1)仪表在线连续测定。在原油管线上安装在线含水分析仪表，目前在油田上使用的原油含水分析仪

7、按原理大致可分为直接测量法和间接测量法两类。47直接测量法包括电容法、微波法、超短波法等。此类原油含水分析仪表是根据乳化原油电化学特性不同，测量中，低含水原油连续相的乳化原油的电导率，当未出现油水转相时，其含水率的测量可以控制在±3.0%以内。当含水原油有明显的游离水出现时，这类原油含水分析仪只有与二相分离器配套使用，将游离水除去后方可以使用。电容法测量低含水原油的含水率多采用同轴桶形电容传感器，利用原油乳化液的介电常数与含水率有关的原理来实现对原油含水率的测量。微波法依据原油和水对微波的吸收程度不同检测油水混合液的含水率。超短波法包括g射线和

8、c射线吸收法，当射线穿过物质时射线强度会发生衰减，由于原油和水对射线的吸收系数不同，通过测量射线强度就可以计算出油水混合液的含水率。间接测量法包括振动