翻斗称重式采油井产量计量系统设计与关键技术研究

高 帅, 唐浩然, 万雯绯, 邱慧程, 张新岩, 石成江

(辽宁石油化工大学 机械工程学院,辽宁 抚顺 113001)

0 引 言

在石油开采过程中,及时掌握采油井产量、分析油井的生产状况,对于制定生产方案和提高油井管理水平具有重要的指导意义[1,2]。对产量不佳的无自喷能力采油井及时进行调整,如停止采油、间歇抽油等,无疑具有重要意义。

在油井产量计量的现场试验、推广方面也做了很多工作,获得了宝贵的经验和数据[3～10]。开发一种实时高效、计量精度较高、计量的采油井数量较多且能实现连续多井自动选井的自动计量系统就具有较重要的现实意义。

1 翻斗称重式采油井产量计量系统设计与分析

设计的目标是采用1-2套计量装置,在集输站对多达100口以上采油井进行集中计量,同时保证计量精度满足要求和自动化运行管理。

1.1 翻斗称重计量原理

在现有的翻斗称重计量的基础上,提出了基于“力矩平衡”测量原理的一种翻斗称重计量方法。计量翻斗的主体机械结构仍为两个对称布置的翻斗,轮流盛接采油井的液相产出物。两个翻斗由各自的单独轴进行支承,每个翻斗的一个侧面通过螺栓与拉力传感器连接,传感器再与一个固定的立板连接,该立板和两个翻斗一同围绕公共轴轴心O回转,如图1所示。

图1 翻斗称重结构与称重原理

两个翻斗重心和拉力对支承轴轴心O1,O2的力臂b,c及a由所设计的机械结构确定。翻斗重量W1,W2对各自支承轴的轴心O1,O2取力矩,同时传感器的拉力F1,F2也对轴心O1,O2取力矩。……