摘要：對(dui)雙能γ多相(xiang)流量計 計(ji)量誤差産(chan)生的原因(yin)進行了分(fen)析,結合在(zai)油田使用(yong)雙能γ多相(xiang)流量計的(de)經驗,從雙(shuang)能γ多相流(liu)量計的選(xuan)型、安裝、日(ri)常使用和(he)維護等方(fang)面提出了(le)降低計量(liang)誤差的措(cuo)施。
　　油氣水(shui)計量是油(you)氣田生産(chan)過程中非(fei)常重要的(de)--個環節。傳(chuan)統的計量(liang)方法一般(ban)是先對油(you)氣水進行(hang)分離然後(hou)再計量。三(san)相計量分(fen)離器體積(ji)大且對稠(chou)油的分離(li)效果不好(hao),因此其應(ying)用受到了(le)一定的限(xian)制。多相流(liu)量計具有(you)占用空間(jian)小、投資少(shao).對分離效(xiao)果要求低(di)等特點,在(zai)海洋石油(you)生産上得(de)到越來越(yue)廣泛的應(ying)用,但是在(zai)應用中發(fa)現使用多(duo)相流量計(ji)計量誤差(cha)比較大。筆(bi)者對A平台(tai)安裝的雙(shuang)能γ多相流(liu)量計産生(sheng)誤差的原(yuan)因進行了(le)分析,并提(ti)出了降低(di)計量誤差(cha)的措施。
1計(ji)量誤差原(yuan)因分析
1.1文(wen)丘裏流計(ji)計誤差原(yuan)因分析
(1)超(chao)量程。雙能(neng)y多相流量(liang)計是通過(guo)文丘裏流(liu)量計來進(jin)行總流量(liang)計量的。用(yong)文丘裏流(liu)量計進行(hang)計量時,是(shi)将流出系(xi)數(C)視爲定(ding)值(C),而在實(shi)際計量過(guo)程中，流出(chu)系數是随(sui)雷諾數變(bian)化的。圖1是(shi)流出系數(shu)與雷諾數(shu)的關系曲(qu)線,可以看(kan)出,當雷諾(nuo)數較小時(shi),流出系數(shu)變化比較(jiao)大當雷諾(nuo)數大于10'時(shi),流出系數(shu)基本爲一(yi)常數。因此(ci),計量過程(cheng)“大管小流(liu)量"時産生(sheng)的誤差就(jiu)比較大。

(2)差(cha)壓系統零(ling)點漂移。當(dang)停止計量(liang)确認流量(liang)計流量爲(wei)零時,差壓(ya)計讀數真(zhen)正示值爲(wei)零的并不(bu)多，出現零(ling)點漂移,導(dao)緻計量誤(wu)差。出現零(ling)點漂移的(de)主要原因(yin)是差壓信(xin)号在傳送(song)過程中失(shi)真和引壓(ya)管存在堵(du)塞;此外,隔(ge)離液(矽油(you))的液位高(gao)度不相等(deng),正負壓引(yin)壓管坡度(du)不合理,管(guan)内介質密(mi)度不相等(deng)，三閥組積(ji)液等也會(hui)導緻零點(dian)漂移。
(3)計量(liang)時油井生(sheng)産狀态不(bu)穩定。當油(you)井導人計(ji)量流程進(jin)行計量時(shi),系統回壓(ya)升高,直接(jie)影響井底(di)的流壓，在(zai)流程轉換(huan)的一段時(shi)間内,油井(jing)生産處于(yu)不穩定狀(zhuang)态,容易造(zao)成總流量(liang)計量誤差(cha)。
1.2γ探頭測t誤(wu)差原固分(fen)析
(1)高含氣(qi)的影響。多(duo)相流中氣(qi)含量過高(gao)時，容易導(dao)緻部分液(ye)體分散在(zai)氣相中,超(chao)高的氣液(ye)比是計量(liang)不準的主(zhu)要原因。液(ye)體、氣體測(ce)量的不确(que)定性關系(xi)如圖2所示(shi)。從圖2可以(yi)看出，當含(han)氣率(R,)較低(di)時(<65%),對液體(ti)計量誤差(cha)相對較低(di)，而對氣體(ti)計量的誤(wu)差較高,有(you)時基本沒(mei)有參考價(jia)值;相反，當(dang)含氣率較(jiao)高時(>90%),液體(ti)的計量誤(wu)差就會較(jiao)大,有時會(hui)高于50%。

(2)标定(ding)誤差。标定(ding)誤差主要(yao)來源于氣(qi)體标定和(he)生産水标(biao)定過程中(zhong)産生的誤(wu)差。由于伴(ban)生氣的氣(qi)體特征(包(bao)括密度和(he)對r射線的(de)吸收系數(shu)等)與空氣(qi)有着很大(da)的差别,但(dan)海上油田(tian)受條件限(xian)制,用空氣(qi)的空管計(ji)數作爲多(duo)相流量計(ji)Y探頭标定(ding)的伴生氣(qi)的計數,在(zai)測量含氣(qi)率時就會(hui)導緻比較(jiao)大的誤差(cha),測量誤;差(cha)最大達到(dao)60%(圖3)。

(3)高含水(shui)的影響。當(dang)被測流體(ti)高含水時(shi),被測的油(you)量就會産(chan)生較大的(de)誤差,同樣(yang)當低含水(shui)時,被測水(shui)量的誤差(cha)就比較大(da),其主要原(yuan)因是非高(gao)精度儀表(biao)對微量的(de)計量誤差(cha)會更明顯(xian)。圖4是純油(you)量測量的(de)不确定性(xing)與含水率(lü)之間的關(guan)系。從圖4可(ke)以看.出,當(dang)單井的含(han)水大于80%時(shi),對油的計(ji)量産生的(de)誤差大于(yu)15%。

(4)被測介質(zhi)性質變化(hua)引起的誤(wu)差。被測介(jie)質性質變(bian)化的影響(xiang)是指當前(qian)測量介質(zhi)的性質和(he)用于标定(ding)的樣品性(xing)質不同對(dui)測量帶來(lai)的誤差,包(bao)括油密度(du)的變化、水(shui)礦化度的(de)變化以及(ji)地層出砂(sha)等對測量(liang)結果造成(cheng)的誤差。
(5)傳(chuan)感器的計(ji)數漂移。油(you)井中的流(liu)體含有CO2等(deng)腐蝕性介(jie)質并且含(han)砂,使得傳(chuan)感器容易(yi)被腐蝕或(huo)沖蝕,造成(cheng)傳感器的(de)計數漂移(yi);另外，受到(dao)震動或電(dian)子元器件(jian)老化也能(neng)引起傳感(gan)器的計數(shu)漂移。這些(xie)都會導緻(zhi)誤差的産(chan)生。
2降低計(ji)量誤差的(de)措施
　　在對(dui)計量誤差(cha)原因進行(hang)分析的基(ji)礎，上,結合(he)油田使用(yong)情況,我們(men)在降低雙(shuang)能γ多相流(liu)量計計量(liang)誤差方面(mian)提出了一(yi)-些措施,實(shi)踐結果表(biao)明,采取措(cuo)施後,油的(de)計量誤差(cha)由最初的(de)15%~20%降低到3%~5%，伴(ban)生氣的計(ji)量誤差從(cong)40%~60%降低到30%~40%,水(shui)的計量誤(wu)差從最初(chu)的30%~50%降低到(dao)15%~30%,但伴生氣(qi)和生産水(shui)的誤差仍(reng)然較大。
2.1多(duo)相流量計(ji)選型時降(jiang)低誤差的(de)措施
(1)考慮(lü)單井産量(liang)的計量範(fan)圍。不同産(chan)層,其産液(ye)量可能從(cong)每天幾十(shi)m'到幾千m3，因(yin)此在油田(tian)建設設計(ji)階段,要根(gen)據流量的(de)範圍選擇(ze)一組文丘(qiu)裏流量計(ji),以适合較(jiao)寬的單井(jing)流量變化(hua)。如油田在(zai)A平台和C平(ping)台均采用(yong)一組2根文(wen)丘裏流量(liang)計分别計(ji)量低液量(liang)和高液量(liang)的流體,這(zhe)樣能有效(xiao)地降低在(zai)總流量計(ji)量過程中(zhong)産生的誤(wu)差。
(2)考慮油(you)藏氣油比(bi)的大小。對(dui)于高氣油(you)比的井要(yao)考慮增加(jia)預分離器(qi),并在進行(hang)總流量計(ji)量和含氣(qi)率測量後(hou)進行天然(ran)氣的預分(fen)離,将流體(ti)的含氣率(lü)控制在80%以(yi)下,然後進(jin)行含水的(de)測定,這樣(yang)才能提高(gao)含水率的(de)計量精度(du)。
(3)考慮介質(zhi)的腐蝕性(xing)。測試探頭(tou)被腐蝕後(hou)會嚴重影(ying)響所測參(can)數的正确(que)率。油田實(shi)施酸化後(hou)就發生過(guo)探頭被酸(suan)液腐蝕而(er)産生計量(liang)誤差的問(wen)題,後來将(jiang)探頭材料(liao)由不鏽鋼(gang)更換成雙(shuang)相不鏽鋼(gang)後該問題(ti)得到了很(hen)好的解決(jue)。所以,在設(she)計階段一(yi)定要考慮(lü)流體介質(zhi)對探頭的(de)腐蝕性。
2.2調(diao)試過程中(zhong)降低誤差(cha)的措施
(1)考(kao)慮流體的(de)高壓物性(xing)。流體計量(liang)時是處于(yu)一定的壓(ya)力和溫度(du)狀況下,要(yao)得到标準(zhun)狀況下的(de)計量結果(guo),需要進行(hang)不同狀态(tai)的轉換，所(suo)以要對單(dan)井流體的(de)高壓物性(xing)數據予以(yi)考慮而不(bu)是簡單利(li)用狀态方(fang)程轉換。油(you)田實踐結(jie)果表明,利(li)用流體高(gao)壓物性資(zi)料将測試(shi)狀态的數(shu)據轉換爲(wei)标準狀态(tai)的數據，能(neng)夠有效地(di)降低誤差(cha)。
(2)用油井的(de)實際油樣(yang)進行計數(shu)的标定。在(zai)油田投産(chan)初期,要盡(jin)可能地用(yong)油井産出(chu)的油、水、氣(qi)樣進行标(biao)定。油田原(yuan)油的标定(ding)就是用該(gai)井原油樣(yang)品進行标(biao)定的,所以(yi)油計量的(de)誤差較小(xiao)。
2.3生産過程(cheng)中降低誤(wu)差的措施(shi)
(1)計量過程(cheng)中要有足(zu)夠的穩定(ding)時間。在生(sheng)産過程中(zhong)進行計量(liang)時，應在将(jiang)井導人計(ji)量系統0.5h後(hou)再進行計(ji)量,使井流(liu)物有足夠(gou)的時間對(dui)計量系統(tong)進行沖洗(xi)并使流态(tai)穩定,這是(shi)降低誤差(cha)的主要措(cuo)施之一;穩(wen)定時間因(yin)井的産量(liang)不同而有(you)所不同,一(yi)般産.量大(da)的井穩定(ding)時間可以(yi)短。
(2)定期标(biao)定。随着時(shi)間的推移(yi)，油田産出(chu)液的液體(ti)組分及其(qi)含量會發(fa)生變化，同(tong)時流量計(ji)差壓.表的(de)零點經過(guo)一.段時間(jian)後也會發(fa)生漂移，所(suo)以要定期(qi)對流量計(ji)進行标定(ding)。從油田計(ji)量結果的(de)回配系數(shu)(圖3)可以看(kan)出,對流量(liang)計進行标(biao)定後其油(you)氣水的誤(wu)差有明顯(xian)的下降趨(qu)勢。經過實(shi)踐，建議最(zui)好是3個月(yue)标定1次,至(zhi)少要半年(nian)标定1次。對(dui)新投産的(de)井或測量(liang)值出現明(ming)顯偏離的(de)井,一定要(yao)進行重新(xin)标定。
(3)定期(qi)檢查儀表(biao)的零點情(qing)況。進行差(cha)壓測量的(de)引壓管流(liu)體是通過(guo)矽油進行(hang)壓力測量(liang)的,當長期(qi)運行後,井(jing)的流體會(hui)與矽油進(jin)行交換,這(zhe)樣就會産(chan)生差壓表(biao)零點的漂(piao)移，所以在(zai)操作過程(cheng)中要定期(qi)檢查差壓(ya)計的歸零(ling)情況，同時(shi)要定期更(geng)換矽油以(yi)保持引壓(ya)管暢通。
(4)降(jiang)低探頭的(de)腐蝕風險(xian)。在對酸化(hua)井進行返(fan)排時,要待(dai)流體pH值大(da)于6.5時再進(jin)行計量,同(tong)時當計量(liang)結束後再(zai)用其他非(fei)腐蝕性井(jing)液進行沖(chong)洗,降低對(dui)探頭腐蝕(shi)的風險。he
3結(jie)論
(1)雙能γ多(duo)相流量計(ji)計量誤差(cha)的影響因(yin)素主要有(you)多相流流(liu)量大小、組(zu)分及其含(han)量、流體性(xing)質及流動(dong)特征,差壓(ya)計零點漂(piao)移,流體中(zhong)砂等固相(xiang)顆粒和腐(fu)蝕性介質(zhi)對測量元(yuan)件的腐蝕(shi),以及标定(ding)過程中樣(yang)品的代表(biao)性等。
(2)減少(shao)雙能r多相(xiang)流量計計(ji)量誤差的(de)措施主要(yao)包括在油(you)田的建設(she)設計階段(duan)重視流量(liang)計的選型(xing)和文丘裏(li)管、γ探頭的(de)選材,在使(shi)用過程中(zhong)要對多相(xiang)流量計進(jin)行定期的(de)檢驗和标(biao)定，尤其是(shi)當流體的(de)密度發生(sheng)改變時,要(yao)重新标定(ding),并對差壓(ya)表進行标(biao)零。

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