序論：在您撰寫多井式雙容積計量裝置研究應(yīng)用時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

0引言

油井產(chǎn)液計量是油田生產(chǎn)中的一項非常重要的工作，目的是掌握油井生產(chǎn)狀態(tài)，分析儲層以及抽油泵的動態(tài)變化，為科學(xué)地調(diào)整開發(fā)方案、制定措施以及生產(chǎn)決策提供準(zhǔn)確可靠數(shù)據(jù)[1]。目前，延長油田西部采油廠集輸油井的產(chǎn)液計量均采用人工上罐檢尺卡方的計量方式；在集輸井的計量過程中需人工進(jìn)行切換閥門、上罐檢尺卡方，存在著勞動強(qiáng)度高、精度差等問題，且需在井場增設(shè)儲油罐，計量后的產(chǎn)液仍需汽車?yán)\(yùn)并外輸，同時也極大地增加了原油管護(hù)的難度和工作量，該種產(chǎn)液計量方式不僅耗費(fèi)了大量的人力物力，而且增加了一線采油工的勞動強(qiáng)度。上述問題已嚴(yán)重制約了油田的可持續(xù)發(fā)展。為了解決上述問題，延長油田也引進(jìn)多種計量設(shè)備，但普遍運(yùn)行效果較差，絕大部分現(xiàn)已處于停運(yùn)狀態(tài)。因此迫切需要自主研發(fā)一種適應(yīng)于延長油田生產(chǎn)實際的智能計量設(shè)備。

1基本結(jié)構(gòu)與原理

1.1裝置結(jié)構(gòu)多井式雙容積計量裝置主要分為三個部分：一是雙容積計量倉部分，二是智能切換選井部分，三是智能控制終端。雙容積計量倉部分由對稱分布的2個容積相同的圓柱倉體組成，2個倉體的上下部分別連通著進(jìn)液管線和出液管線，內(nèi)部設(shè)有浮球液位計、溫度傳感器及壓力傳感器；智能切換井部分由各種匯管構(gòu)成的閥排、電動三通閥及助排泵組成；智能控制終端由PLC控制單元和繼電器組成，控制著各個電動三通閥的導(dǎo)通方向，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理，并將所有采集的數(shù)據(jù)實時遠(yuǎn)程發(fā)送至服務(wù)器終端。裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，設(shè)計模型圖如圖2所示。另外，計算機(jī)系統(tǒng)由MCGSE組態(tài)軟件平臺、應(yīng)用軟件和工業(yè)控制計算機(jī)等組成，用戶通過登錄系統(tǒng)頁面就可以獲取所需的數(shù)據(jù)，包括實時計量井號、實時產(chǎn)液量、昨日計量井號、昨日產(chǎn)液量、溫度、壓力、閥門狀態(tài)等參數(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)制。

1.2工作原理雙容積計量裝置通過2個倉體輪流進(jìn)液、排液，利用終端控制部分來計算其24h內(nèi)排液次數(shù)乘以倉體的標(biāo)定容積來核算油井產(chǎn)液。具體產(chǎn)液計量算法為：①單個計量倉的內(nèi)徑R=290mm，計量高度h=750mm，因此，每倉容積為：V=1/4×π×R2×h=1/4×3.14×292×75≈49500cm3=49.5L；②終端控制部分計算24h內(nèi)的排液次數(shù)N；那么，該油井24h內(nèi)的產(chǎn)液Q=V×N/1000（m3）[2]。具體原理為：油井產(chǎn)液通過上方進(jìn)液電動三通閥導(dǎo)通至計量倉A，同時下方出液電動三通閥導(dǎo)通至計量倉B；液面上升至高限位時進(jìn)液電動三通閥導(dǎo)通至計量倉B，同時下方出液電動三通閥導(dǎo)通至計量倉A，計量倉A的液體在以伴生氣為排出動力下進(jìn)行排空，從而實現(xiàn)連續(xù)的往復(fù)計量，并將切換次數(shù)發(fā)送給控制終端實時匯總計量數(shù)據(jù)。若計量倉排液達(dá)不到低限位時，智能控制終端會啟用助排泵進(jìn)行排液至低限位。

1.3主要技術(shù)指標(biāo)（1）計量范圍：0~25m3/d。（2）壓力范圍：0~2.5MPa。（3）溫度范圍：-20~50℃。（4）產(chǎn)液計量精確度：≤±5%。（5）輪流切換計量井?dāng)?shù)：≤6口。

1.4設(shè)備適用范圍（1）油井產(chǎn)出液范圍：0~25m3，含水率范圍：0~100%。（2）適用于集輸環(huán)境（0.5~2.5MPa）或上罐單量環(huán)境。（3）戶外環(huán)境溫度-20~50℃；（4）油井產(chǎn)出液（10℃）的粘度≤3000mPa·s。（5）原始?xì)庥捅龋?~100m3/t條件下均可使用。（6）適用于間歇或者連續(xù)上液的同一層系油井計量。（7）網(wǎng)絡(luò)傳輸信號穩(wěn)定，周圍環(huán)境無強(qiáng)磁場。

2關(guān)鍵技術(shù)

2.1容積法計量技術(shù)雙容積計量裝置采用成熟的容積法計量技術(shù)對油井產(chǎn)液進(jìn)行計量[3-5]。主要技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)如下：（1）采用對稱分布且容積相同的倉體作為計量容器，進(jìn)行計量工作時，2個倉體輪流進(jìn)液并排空，從而實現(xiàn)不間斷往復(fù)計量。（2）鑒于油田產(chǎn)液成分構(gòu)成的復(fù)雜性，為防止腐蝕、結(jié)垢和結(jié)蠟等現(xiàn)象的發(fā)生，對計量倉內(nèi)壁做了內(nèi)襯防腐的特殊處理，避免了因上述現(xiàn)象對計量精度的影響。

2.2自動切換計量技術(shù)井組內(nèi)每口油井對應(yīng)計量器每個電動三通閥，根據(jù)用戶設(shè)定的計量井號及切井周期，智能控制終端自動控制電動三通閥開關(guān)狀態(tài)，將對應(yīng)油井的電動三通閥打開進(jìn)行計量，其余的關(guān)閉。智能選井閥組選取一口油井來液進(jìn)入計量器進(jìn)行計量，其余油井產(chǎn)液匯合后進(jìn)行外輸，隔日自動切換至下一口油井進(jìn)行計量，其余油井產(chǎn)液匯合后進(jìn)行外輸。系統(tǒng)可遠(yuǎn)程手動或自動控制閥門切換，從而實現(xiàn)多井自動切換計量。

2.3自動排液技術(shù)該計量裝置在計量過程中主要依靠油井伴生氣來進(jìn)行排液，若在部分伴生氣不足油井產(chǎn)生計量倉內(nèi)液體排不空現(xiàn)象，導(dǎo)致計量倉排液達(dá)不到低限位時，智能控制終端會自動啟用助排泵進(jìn)行排液至低限位，當(dāng)倉內(nèi)產(chǎn)液排至低限位時，助排泵停止工作，從而確保計量的準(zhǔn)確性。

2.4電氣控制技術(shù)該計量裝置電氣控制系統(tǒng)由PLC處理單元、DTU、變壓器、電源模塊、繼電器組等元件組成，PLC處理單元主要功能有數(shù)據(jù)采集、弱電控制及強(qiáng)電控制[6]。PLC通過AD采集模塊采集雙倉液位、溫度、壓力等參數(shù)，并設(shè)置對應(yīng)參數(shù)的高低限位、計量井號，自動控制對應(yīng)繼電器通斷，進(jìn)行產(chǎn)液的循環(huán)計量及閥門的自動切換，將數(shù)據(jù)通過MODBUSRTU轉(zhuǎn)TCP的通訊模式遠(yuǎn)程傳輸至軟件系統(tǒng)端監(jiān)控，從而實現(xiàn)自動化、智能化、無人化計量（圖3）。

3現(xiàn)場應(yīng)用評價

2019年11月，多井雙容積計量裝置在吳起采油廠柳溝采油隊吳30-X1井場進(jìn)行試驗；對所轄4口采油井進(jìn)行連接管線至計量設(shè)備，經(jīng)過1周的安裝調(diào)試，并實現(xiàn)與遠(yuǎn)程上位機(jī)通訊。該設(shè)備使用于戶外環(huán)境，且陜北地區(qū)冬季嚴(yán)寒，故對設(shè)備底部鋪設(shè)保溫擠塑板，管體纏繞伴熱帶，由智能控制終端自動控制對設(shè)備加熱的啟停，外部罩有內(nèi)嵌隔溫板的玻璃鋼保溫殼保溫罩內(nèi)環(huán)境溫度恒溫在25~30℃區(qū)間，保證了計量裝置正常工作。2019年11月~2020年11月期間，對該裝置所計量的產(chǎn)液數(shù)據(jù)進(jìn)行了不定期的抽查對照，并于人工檢尺卡方計量進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示該裝置運(yùn)行可靠，且計量精度為±5%以內(nèi)，符合油田公司所規(guī)定的計量誤差范圍。具體產(chǎn)量對比數(shù)據(jù)如表1。

4結(jié)論

通過2年多的現(xiàn)場試驗與實踐表明：該計量裝置的計量精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡單，可適用于多井式井場；通過智能終端實現(xiàn)自動選井、自動計量的功能，同時還能遠(yuǎn)程傳輸計量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)井場短期內(nèi)無人值守，極大減少了采油工的勞動強(qiáng)度[7]。（1）目前該設(shè)備主要存在問題有：保溫殼的起落較費(fèi)力，螺桿泵助排時會發(fā)生原油泄漏，部分液位浮球出現(xiàn)腐蝕穿孔。（2）下一步改進(jìn)意見：將保溫殼改造成箱體式便于開啟，建議配電柜與設(shè)備分離，皮帶傳動處需安裝防護(hù)罩，將液位浮球外表面涂防腐層。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈賀坤.簡易稱重法油井產(chǎn)量計量裝置應(yīng)用試驗研究[D].東北石油大學(xué)，2018.

[2]郭煒，宋學(xué)軍，林燕，等.老君廟采油廠油井單井計量裝置試驗研究[J].油氣田地面工程，2012,31(08):30-32.[3]韋繼明．遠(yuǎn)程自動量油系統(tǒng)在油田的應(yīng)用[J].石油化工自動化，2009(04):52-53．

[4]潘德福，張浩然，穆祥貞.新型油井計量裝置的研究[J].機(jī)械工程師，2010(06):127-128.

[5]梁金強(qiáng)，黃強(qiáng)，賴德貴，等.自平衡雙罐稠油計量裝置在稠油火驅(qū)開發(fā)中的應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，2014(01):81-82.

[6]陸德明主編.石油化工自動控制設(shè)計手冊(第三板)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2000.[7]彭崗桂．單井稱重式自動計量裝置設(shè)計與分析[D].成都：西南石油大學(xué)，2015.

作者:任浪 同紅艷 薛澤 母建飛 張銘存 單位:延長油田股份有限公司注水指揮部