不同油井计量方式的比较与优缺点分析

王术坤 董延民 黄振洪

【摘 要】油井计量准确度关系到生产管理和技术人员对油井生产情况的把握度，解决好油井井口计量问题是提高管理水平的关键。目前，国内油田使用较多的单井计量方法是分离器自动玻璃管计量、人工玻璃管计量、油井计量车、油井三相计量装置等，都具有各自的优缺点。介绍了目前油井计量原理，对不同油井计量方式进行了比较与优缺点分析。

【关键词】油井计量;计量原理;方式;比较，优缺点

原油产量的准确计量是石油.天然气生产中必不可少的重要环节.油井计量的方法较多，现场上常用的量油方法从基本原理方面可分為容积法和种类法两种;从密闭程度方面可分为低压放空量油和高压密闭量油两种;从控制方面则可分为手动控制和自动控制量油两种.目前孤岛油区的计量方式有五种，分别是玻璃管手动量油分离器.称重式油井计量器.多功能移动计量车.桶标以及功图量油.最常用的是玻璃管手动量油分离器和称重式分离器，其余为玻璃管手动量油分离器，这是一种传统的计量方式。

1.计量原理

（1）玻璃管手动量油分离器的工作原理

有分离器的结构可知，在分离器的侧壁装一高压玻璃管和分离器构成连通器，根据连通器的原理，分离器内液柱压力与玻璃管内水柱压力相平衡，因此当分离器内液柱上升到一定高度时，玻璃管内水柱也相应的上升到一定高度，但因油水密度不同，分离器内液柱与玻璃管呢水柱上升高度也不同。只要知道玻璃管内水柱高度hw，就可以计算出分离器内液柱上升的高度How，记录玻璃管内水柱上升高度所需时间（t），则可计算出分离器内液柱重量，就可求出该井日产量（油液）。

（2）称重式计量器原理

称重式计量器又称翻斗流量计，其计量装置主要由计量分离系统.数据采集系统.计算机系统和多重保护系统等4部分组成.在其计量腔内，有一对可翻转的容积斗，达到标准大剂量值后，根据力平衡原理，容积斗自动翻转换位，并将翻转次数传递至显示仪表从而完成一个计量周期.当称重达到设定的重量后，单次计时结束，计量分离器出口的电动排油阀开启，开始向外部排油.当液量排出到一定量时，排油过程结束，关闭电动排油阀，进入下一罐的计量，一直连续到设定的脊梁时间结束。当计量结束后，油井产量就会自动出现在显示仪上，只需直接读取不用计算。

（3）多功能移动计量车的原理

计量车是模拟计量间单井集中计量的技术流程，用压缩气体模拟单井油压，用称重计量法计量出一定时间内产出液的质量，折算成日产量，计量完成后将计量罐中的原油通过气泵打入管会流程，再进行下一次的计量。

（4）功图量油

在线功图计量系统是以示功图为基础，确定有效冲程，计算井下排液量，然后利用油管内的混合液的密度关系计算出体积系数，折算出井口产液量.今年对其中15口安装了在线功图，通过在线功图折算液量，使油井由每间隔几天计量一次到每天计量24次，由多井共同计量到单井计量，如此，我们可以及时掌握油井生产情况，同时也大大减少了职工的工作强度。

2.计量方式优缺点

2.1玻璃管分离器优缺点

优点：（1）玻璃管的起始位置有足够的缓冲空间，几乎不受油砂，结蜡和稠油的影响，可适用于各类油井单井量油。（2）操作简单计量性能稳定。缺点1）玻璃管量油一般对于产液量50m3/d的井效果较好，低于此液量的井在量油过程中玻璃管内液面上升时间较长，一般在400s以上，在此过程中人为误差不断增加，即使经过3次量油平均后，产量仍有较大误差。

2.2对于间歇出油井

分离器玻璃管量油不具代表性：如量油时该井处在出油段，即使可以量出产量，也是这一时段的产量作参考，则该量油产量是一个虚高的值，不真实;如果量油时该井处在不出油时段，就会无产量，但是这并不代表该井全天不出油，则该量油产量是一个虚低的值，也不真实。（3）对于掺水后进入分离器进行玻璃管量油的低产井，如果选择计量掺水的流量计准确度低或现场配合不好，就会出现产量为零的情况，不能真实代表该井的产能，在某些情况下，甚至可能出现产量为负的情况，这是不符合理论和实际情况的。（4）对于稠油井，随着分离器使用时间的不断增加，由于油稠会在分离器内壁上沾附一层原油，是分离器的壁厚增加，就会出现计量不准确的情况。（5）玻璃管量油操作繁琐，量油费时费力，进油后人始终观察玻璃管液位变化，记录好液位的起点上升到指定液位所用时间和相应高度，计算数据可靠与否与采油工的责任心和量油规范操作直接相关。

2.3称重式计量器优缺点

优点：（1）测量范围大.称重式计量分离器对油井产液量的测量范围为0～500t/d，几乎能覆盖所有油井的产量范围，可用于油田开采初期及高含水和特高含水的油田开采后期，也可用于稠油区块的油井计量，便于应用和推广。（2）计量精度高.在宽的计量范围内产液量的计量精度不大于1kg。（3）称重式计量分离器装置采用了仪表计量，且用于液量计量的质量流量计可定期标定，实现了油井的连续测量，提高了单井计量的精度和油井产量的准确度。（4）对于间歇性出油的井，可通过全体量油进行观察，确定间歇出油时间，制定间歇生产方案，即在出油时段起抽，不出油时段停抽。（5）自动化程度高，对油气水三相不分离进行连续在线的自动测量，实现了无人值守：采用智能化数据处理，无需人工计算，计量准确。

缺点：（1）称重式计量分离器无法进行测汽.（2）如果称重式计量器的自动翻转换位处漏气，就会造成量油不准，对计量站存在一定的风险。

2.4计量车优缺点

优点：（1）称重装置采用电子秤，计量准确可靠.（2）采用全自动控制，操作方便，能最大限度减轻工人的劳动强度，提高工作效率.（3）计量车可直接在井口计量生产，适用于本地区的稠油低产井和边远油井。

缺点：指适用于单井的计量，无法进行连续计量，无法进行测汽.建议：在计量间阀组上增加量油接头，这样可以实现一个计量间所有油井都能使用计量车计量，改变了脊梁车使用范围窄，拆装管线强调大的问题。

2.5功图计量优缺点

优点：省时省力，通过仪器设备的安装后可通过网络在线查询液量，也能更及时更直观的反应单井液量的变化情况。缺点：由于该计量方式通过地面示功图的有效冲程计算液量，一是稠油精功图因摩擦载荷的影响，使整个示功图更为肥大，有效冲程通过电脑确定存在一定的错误;二是无法发现管漏的井，管漏的井功图基本正常且如果漏点在油管上部，载荷变化也较小。

3.计量方式比较

对各种计量方式的性能惊醒对比分析可知，不同的计量方式有其特有的特点，但称重式剂量器的自动化程度相对较高，消耗的人力物力较低，很大程度上解放了劳动力，且在较宽的量程内有较高的计量精度，提高了现场剂量参数的准确性，可靠性和设备运行的安全性，具体操作简单，维修方便等特点.称重式计量器消除了压力温度密度黏度含沙含蜡和含气等油井计量的不利因素影响，实现了间断连续在线监测，取代传统方式计量指日可待。

4.结语

目前，传统的油井计量方式存在计量精度低、适用范围窄、精密检测及控制仪表多、成本高等问题，而目前国内新兴的无源控制多相计量技术、多相流计量系统测量准确度高，解决了传统分离器不能满足的低液量、低含气、间歇出油油井的计量问题，实现了油井多相连续24h测量。生产计量曲线的生成，对油井措施效果、间歇出油、油井含水、液量波动等情况一目了然，对及时准确分析油井的产量变化规律及油藏动态管理措施实施提供了可靠依据。因此，改善油田计量工艺，既可优化简化工艺流程，又可提高油井计量的精确度，为油田开发提供准确的开发数据。

【参考文献】

[1]万仁溥;采油工程手册;石油工业出版社;2003.3 .

作者简介：王术坤（1968—），男，技师，从事计量检测工作。