烏爾遜油田2007年開始架罐試采, 2008年開展地面系統(tǒng)建設(shè), 油氣集輸系統(tǒng)現(xiàn)已建成脫水站1座、卸油點(diǎn)1座, 站外管轄油井158口, 其中單井拉油井19口, 提撈采油井11口, 電加熱集油井81口, 環(huán)狀摻水集油井48口, 已建集油間2座, 摻水集油環(huán)12個(gè)。

2號(hào)集油間各環(huán)有摻水流量自動(dòng)控制裝置, 可以控制和計(jì)量單環(huán)摻水量及壓力、溫度等參數(shù), 且烏東2#集油間管轄油井正常生產(chǎn)井較多, 單井產(chǎn)液量在0.5~12.0t/d, 單井產(chǎn)油為0~5.5t/d, 選擇2號(hào)集油間開展本實(shí)驗(yàn) (見(jiàn)圖1) 。

試驗(yàn)原理 (見(jiàn)式1-式3) :

式中:Q質(zhì)量流量計(jì)—質(zhì)量流量計(jì)測(cè)得產(chǎn)油值, t/d;

Q油—單環(huán)油量, t/d;

K—含水率, %;

原油密度, 103kg/m3;

V—試驗(yàn)期間分離器內(nèi)液量變化值, m3。

式中:D—分離器內(nèi)徑, m;

π—圓周率, 3.14;

H—分離器液位變化值, m。

利用摻水流量自動(dòng)控制裝置讀出摻水量, 質(zhì)量流量計(jì)讀出產(chǎn)油量和總水量。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)烏東2號(hào)集油間進(jìn)行工藝改造, 在集油間后側(cè)增加一個(gè)分離器, 并對(duì)2號(hào)集油間進(jìn)行工藝改造, 在集油間內(nèi)安裝質(zhì)量流量計(jì), 集油間工藝改造流程圖如下 (見(jiàn)圖3) 。

對(duì)2號(hào)集油間進(jìn)行單環(huán)量油試驗(yàn), 通過(guò)切換流程, 將2號(hào)集油間各環(huán)產(chǎn)液先經(jīng)過(guò)分離器進(jìn)行氣液分離, 分離出液體經(jīng)過(guò)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量產(chǎn)油、產(chǎn)水, 分離出的氣體進(jìn)入回油匯管, 量油數(shù)據(jù)如下 (見(jiàn)表1) 。

“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”的方式實(shí)現(xiàn)單環(huán)計(jì)量產(chǎn)液、產(chǎn)油, 利用測(cè)量結(jié)果與環(huán)內(nèi)生產(chǎn)井功圖量油之和對(duì)比, 確定整個(gè)環(huán)內(nèi)各井生產(chǎn)是否出現(xiàn)異常, 對(duì)比單井逐一計(jì)量, 節(jié)省大量時(shí)間。單環(huán)產(chǎn)量在允許的波動(dòng)范圍, 可以延長(zhǎng)單井量油的周期, 降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度, 方便生產(chǎn)管理。

功圖量油與“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”的量油方式相比較, 功圖量油結(jié)果一般要高于質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量結(jié)果, 目前對(duì)于這兩種量油方法雖然沒(méi)有更準(zhǔn)確的標(biāo)效依據(jù), 因?yàn)楹笳呤窃谡Ｉa(chǎn)過(guò)程中測(cè)得的實(shí)際產(chǎn)量, 因此普遍認(rèn)為質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果要比功圖量油的結(jié)果更貼近實(shí)際 (見(jiàn)圖4、圖5) 。

由于抽油泵工況復(fù)雜, 不同泵況下示功圖會(huì)呈現(xiàn)出不同的形狀。例如供液不足, 氣體影響等, 造成用功圖法量出的產(chǎn)量與真實(shí)的產(chǎn)量存在著一定的誤差, 所以需要對(duì)得出的有效理論產(chǎn)量進(jìn)行修正[3], 則實(shí)際產(chǎn)量為 (見(jiàn)式4) :

Q—有效理論產(chǎn)量, t/d;

k—修正系數(shù), 無(wú)因次。

功圖受泵況漏失、結(jié)蠟、供液不足等因素影響, 計(jì)量誤差較大, 利用系數(shù)k對(duì)功圖量油值進(jìn)行修正。一般認(rèn)為量油車的量油值是準(zhǔn)確的, 本試驗(yàn)利用“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”的量油方式進(jìn)行量油, 原理與量油車一致。在集油間進(jìn)行量油, 利用該方法對(duì)功圖量油進(jìn)行修正。試驗(yàn)選取4口井進(jìn)行功圖量油與“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”量油進(jìn)行對(duì)比, 采用功圖量油為主, 質(zhì)量流量計(jì)量油為輔助的方式, 修正擬合系數(shù) (見(jiàn)表2) 。

由于每口井的泵況漏失、結(jié)蠟、供液情況不同, 單井計(jì)量誤差較大, 對(duì)不同井選用不同的修正系數(shù)k值 (見(jiàn)表3) 。

“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”量油方法實(shí)現(xiàn)了測(cè)量單井產(chǎn)液、產(chǎn)油, 并利用結(jié)果對(duì)功圖量油法進(jìn)行修正, 為油田生產(chǎn)計(jì)量管理增加了一種新的量油工藝。

功圖量油是多數(shù)油田普遍使用的量油方式, 但功圖受泵況漏失、結(jié)蠟、供液不足等因素影響, 單井計(jì)量誤差較大, 若能及時(shí)采取有效的監(jiān)測(cè)手段及相應(yīng)措施來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理以上問(wèn)題, 在很大程度上會(huì)避免或降低單井計(jì)量誤差大的情況發(fā)生, 為此將通過(guò)以下手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)及相應(yīng)措施來(lái)解決以上問(wèn)題。

(1) 加強(qiáng)單井資料錄取工作, 綜合分析單井含水、電流、功圖、液面等數(shù)據(jù), 加強(qiáng)異常井監(jiān)測(cè)力度。 (2) 在泵況漏失方面:每日錄取電流、定期取樣、測(cè)試功圖, 對(duì)液面進(jìn)行分析, 力爭(zhēng)做到及時(shí)核實(shí)泵況漏失情況。 (3) 在結(jié)蠟井方面:制定合理的洗井周期, 對(duì)結(jié)蠟井及時(shí)熱洗清蠟。 (4) 對(duì)嚴(yán)重供液不足井:采取優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù), 若無(wú)法降參則改為間抽, 改善供小于排的條件, 進(jìn)而準(zhǔn)確的計(jì)量單井產(chǎn)量。

通過(guò)功圖量油和“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”量油方法數(shù)據(jù)對(duì)比, 采集不同油井的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù), 依據(jù)一定的理論基礎(chǔ), 針對(duì)不同工況抽油機(jī)井確定其不同的量油方法, 制定出減少量油誤差的措施, 完善目前的功圖法量油方法, 更好地滿足油井產(chǎn)量計(jì)量的精度要求和可靠性要求。

該試驗(yàn)的應(yīng)用完成, 進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)取全、取準(zhǔn)抽油井手資料的目的, 通過(guò)完善功圖量油與“分離器+質(zhì)量流量計(jì)”量油方法, 可以較為計(jì)量各區(qū)塊油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。為開發(fā)部門了解儲(chǔ)油層的生產(chǎn)狀況, 分析儲(chǔ)油層的變化動(dòng)態(tài), 科學(xué)制定出開發(fā)方案和調(diào)整改造方案提供了依據(jù)。

(1) “分離器+質(zhì)量流量計(jì)”方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)單環(huán)、單井測(cè)量產(chǎn)液、產(chǎn)油, 是一種新的量油方式。 (2) “分離器+質(zhì)量流量計(jì)”方法進(jìn)行單井計(jì)量時(shí), 需要關(guān)掉本環(huán)內(nèi)其他正常生產(chǎn)井, 在計(jì)量時(shí)影響產(chǎn)量。 (3) 功圖量油法具有重復(fù)性好, 儀器操作簡(jiǎn)捷等特點(diǎn), 但對(duì)于功圖不規(guī)整的油井誤差較大, 需要對(duì)其修正[4]。