摘要(yào):總結(jié)分(fèn)析(xī)了海(hǎi)上平台常用流(liú)量計的主要原(yuán)理及(jí)性能(néng)參數,針對(duì)測(cè)試分離(lí)器油相、氣相出(chū)口的工藝流程(chéng)特征(zhēng),對該處流(liú)量計選型進行(háng)分析(xī)。采(cǎi)用質量流量計
進(jìn)行測量,可(kě)滿足流量(liàng)、精度、壓降(jiàng)、安全性、安裝條(tiáo)件等(děng)測量需求(qiú)及制(zhì)約因素(sù)。
0引(yǐn)言
在(zài)海洋石(shí)油(yóu)平台(tái)上,爲(wèi)滿足流程需求,需要(yào)對單井油(yóu)氣産量進(jìn)行計(jì)量。一般做法是在(zài)井(jǐng)口平(píng)台設(shè)置測試分(fèn)離器,單井(jǐng)産物(wù)流通過(guò)測試管(guǎn)彙進(jìn)人測(cè)試分(fèn)離器,進行油氣(qì)水三相分離後(hòu),對油(yóu)氣(qì)兩(liǎng)相分别進行(háng)計量。由(yóu)于測試分離器(qì)需要(yào)同(tóng)時滿足(zú)多口井(jǐng)的計量(liàng)需求(qiú),面臨的工(gōng)藝環境(jìng)比較嚴(yán)苛,單(dān)井的流量(liàng)、溫度、壓力、粘度(dù)等參(cān)數各不相(xiàng)同,對流量計量程比(bǐ)、材(cái)質選擇(zé)、流程(chéng)允(yǔn)許壓降(jiàng)提(tí)出一-定要求(qiú);再加上海洋石油平(píng)台空(kōng)間緊(jǐn)張,設備布(bù)置緊湊,直管段需求(qiú)、平(píng)台震(zhèn)動(dòng)等現實因素,油氣(qì)計量的精度要求(qiú)較高(gāo),使(shǐ)得測試(shì)分離器(qì)油(yóu)氣兩(liǎng)相測量(liàng)的流量(liàng)計選型面(miàn)臨相當大的困難。
本文回顧(gù)了(le)某油(yóu)田測(cè)試分離器(qì)油氣兩相流量計選(xuǎn)型(xíng)過程(chéng),提出質量(liàng)流(liú)量計(jì)可滿(mǎn)足工藝流(liú)程及(jí)測量需求,效果較優。
1海上(shàng)常用(yòng)流(liú)量(liàng)計的(de)特征要素(sù)
海上(shàng)平台常用(yòng)的流(liú)量計一般包括(kuò)質量(liàng)流量計,
超(chāo)聲波(bō)流量計(jì)
(管(guǎn)段式、插人式、外(wài)夾式),容積式流(liú)量計孔闆流量(liàng)計(jì)、差壓流量計(jì)、
電磁流量(liàng)計
、
渦輪流(liú)量(liàng)計(jì)
,
渦街(jiē)流量計(jì)
、
轉(zhuǎn)子流量計
等。下面根(gēn)據(jù)流量計的具(jù)體特(tè)征,從适用(yòng)性、安全性、安裝(zhuāng)條件、經濟性等(děng)諸多(duō)方面(miàn)加以(yǐ)分析(見表(biǎo)1),以期(qī)選出最适合此工況的流量計(jì)類型(xíng)。
2工藝(yì)流程分析(xī)及(jí)測量需求(qiú)
爲跟蹤并獲(huò)取單(dān)井(jǐng)的油氣(qì)水産量,需(xū)要對單井進(jìn)行計量。在海洋(yáng)石油平台,被測試(shì)單井(jǐng)的井(jǐng)産物流經(jīng)由測試管(guǎn)彙進人測試分(fèn)離器(qì),進行(háng)油氣水三相分離後,在油(yóu)相、氣(qì)相出口(kǒu)分(fèn)别設置(zhì)流量計(jì)進行計(jì)量(liàng)如圖(tú)1所示,并将(jiāng)流量(liàng)數據上傳(chuán)至中(zhōng)控系統進行儲(chǔ)存管理。
以圖1中(zhōng)所展示(shì)項(xiàng)目的(de)流程(chéng)爲例,該流(liú)程(chéng)液相流(liú)量計(jì)編号爲fefit-1301,氣相流(liú)量計編号(hào)爲fe/fit-1314,其(qí)流程工藝參數(shù)見表2。
對(duì)于此位置的油(yóu)氣計量(liàng),-方面是爲(wèi)了掌(zhǎng)握單(dān)井的産能(néng)狀況(kuàng),爲(wèi)持續追蹤地(dì)層情況、反(fǎn)饋地質(zhì)油(yóu)藏專(zhuān)業開(kāi)發方案做(zuò)好數據保(bǎo)障;另(lìng)一方面(miàn)井口平台油(yóu)氣(qì)總(zǒng)産量數據多(duō)來自于(yú)測試分離(lí)器(qì)的測量(liàng)數(shù)據(jù)綜合計算(suàn)後(hòu)得(dé)到,是油田(tián)群(qún)内部單(dān)平台産量(liàng)劈分提供依據。因此,該處計量(liàng)宜采(cǎi)用精度較高、保(bǎo)證安(ān)全(quán)性、不易(yì)損壞(huài)的流量儀(yí)表。一個平台開發的-批生(shēng)産井,由于所處(chù)開發(fā)層位不同,岩性(xìng)特(tè)征(zhēng)、埋(mái)深(shēn)、油藏(cáng)類型、油層厚(hòu)度(dù)、滲透率等(děng)參數(shù)各不(bú)相(xiàng)同,單井的産(chǎn)量有(yǒu)重大(dà)差異。而(ér)伴随油(yóu)田開發進程不(bú)斷推進,從(cóng)單井(jǐng)産量剖面(miàn)可以(yǐ)非常(cháng)直觀地發(fā)現,随着時(shí)間推(tuī)移,開(kāi)發井的産(chǎn)液量不斷(duàn)升高(gāo),含水率(lǜ)升高,油(yóu)量、氣量持(chí)續遞減。測試分離器(qì)既要(yào)應對同一(yī)時期(qī)不同單井(jǐng)的計量需(xū)求,又(yòu)要應(yīng)對油田全(quán)生命周期内産(chǎn)量遞減(jiǎn)趨勢,因(yīn)此要求(qiú)流(liú)量計需要應(yīng)對大量(liàng)程比工況(kuàng)。以上(shàng)述選取的渤海(hǎi)某油田爲(wèi)例,全(quán)生命(mìng)周期考慮(lǜ)所有(yǒu)生(shēng)産井的液相(xiàng)量程比爲(wèi)22.5:1,氣相量程比爲(wèi)25:1,需要選定的流(liú)量計(jì)類(lèi)型可以(yǐ)适應此大量程比範(fàn)圍(wéi)。同時,溫(wēn)度(dù)、壓力(lì)、壓降等(děng)因素也(yě)需要充(chōng)分考(kǎo)慮(lǜ)。
3流量計(jì)選型(xíng)分(fèn)析(xī)
以表1列舉(jǔ)的海上平(píng)台常用的流量(liàng)計爲(wèi)基礎,針對上述工藝(yì)流程參數(shù)開展流量(liàng)計選(xuǎn)型(xíng)具(jù)體工(gōng)作。
初步篩選可(kě)結合表1各(gè)類(lèi)流(liú)量計(jì)的特(tè)征,針(zhēn)對工況進行分析。分(fèn)離器出口(kǒu)處由于前述原(yuán)因,量(liàng)程比需大(dà)于25:1,因(yīn)而(ér)排除容(róng)積式、差壓式、渦(wō)輪、渦(wō)街、轉子等(děng)類(lèi)型(xíng)的流量計(jì)。同時(shí),由于最大(dà)流量7.2sm3/h,轉子流量(liàng)計也是不(bú)合适(shì)的。工(gōng)藝介質爲(wèi)原油、天然氣,不(bú)導電,因此(cǐ)電磁(cí)流量計不(bú)适用。由于流程最小(xiǎo)流量爲0.32sm3/h,管徑爲(wèi)3”,若采用縮徑爲(wèi)2”的流量計(jì),流速爲0.05m/s,遠低(dī)于(yú)超聲(shēng)流量計對(duì)0.3m/s流速(sù)下限的要求,因(yīn)而超聲亦不适(shì)合。
經過初步篩(shāi)選,海(hǎi)上(shàng)常用流(liú)量計僅餘下質(zhì)量流量計(jì)爲可選(xuǎn)項(xiàng)。結合質量(liàng)流量計的以(yǐ)下(xià)特征再(zài)進-步針(zhēn)對性精(jīng)确比對123):
<>根據質量流量計的測(cè)量原理(lǐ),科氏力(lì)與流體(tǐ)質量流量直接(jiē)相關(guān),能進行直(zhí)接質(zhì)量流量測量,本例(lì)中可減(jiǎn)少轉換變量(liàng)的影響(xiǎng),測量結果正确可靠(kào)。
<>質量(liàng)流量(liàng)計靈活适(shì)應多(duō)種測量介質,如氣體、液體(tǐ)、蒸汽、漿糊(hú)等,在化工(gōng)領域應用廣泛(fàn),與本(běn)例中測試(shì)分離(lí)器出(chū)口油相和氣相(xiàng)的質(zhì)量流量測(cè)量需求(qiú)能良好(hǎo)匹配(pèi)。
<>測量(liàng)精度較(jiào)高,可達(dá)0.2%,适用于對(duì)精度要求(qiú)比較(jiào)高的場所(suǒ);可良(liáng)好(hǎo)适應本例測(cè)試分離器(qì)承擔的油田産(chǎn)量計量及(jí)劈分(fèn)需求(qiú)。
<>多變(biàn)量輸出,能同(tóng)時測量質量(liàng)、密度、溫度(dù)等(děng)參.數,正(zhèng)确表(biǎo)征流(liú)體特性,可做到-表(biǎo)多(duō)用4。
<>流體工藝參數、流(liú)型分(fèn)布對測量(liàng)結果(guǒ)影響很小(xiǎo),不要求上下遊直管段,适(shì)合應用在空間緊張(zhāng)的海(hǎi)洋石油平(píng)台上。
根(gēn)據表1流(liú)量計所處流程(chéng)工藝參數,fe/fit-1301、fe/fit-1301的最終選型(xíng)結果見(jiàn)表3。
本項目工藝(yì)介(jiè)質爲普通原(yuán)油、天然氣,測量(liàng)管材質使(shǐ)用ss316l即(jí)可滿(mǎn)足(zú)要(yào)求。流(liú)程設計溫度爲(wèi)105℃,無需考慮(lǜ)特殊(shū)措施(shī)。測試分離(lí)器爲低壓(yā)流程(chéng),設計(jì)壓(yā)力1100kpag,采用(yòng)ansi150#壓力(lì)等(děng)級即可(kě),法蘭爲rf形式。根(gēn)據廠家樣(yàng)本及(jí)計算書,所(suǒ)選型(xíng)産品(pǐn)可滿(mǎn)足工(gōng)藝流(liú)程(chéng)條件、安(ān)全(quán)需求、壓降、精(jīng)度、材質、安(ān)裝(zhuāng)等(děng)一系列(liè)要(yào)求。.
測(cè)量管是承壓的(de)主要部件,爲了(le)進一(yī)步保證安(ān)全性,應(yīng)對(duì)二次(cì)洩漏(lòu),質(zhì)量流量(liàng)計的外殼(ké)腔體(tǐ)也具備承壓能(néng)力。
以液(yè)相fe/fit-1301所選(xuǎn)流量計爲例,其(qí)外殼腔體(tǐ)的承(chéng)壓曲線如(rú)圖2所(suǒ)示。
4結(jié)束語
質量(liàng)流量計以(yǐ)其測(cè)量精(jīng)确、無(wú)需直(zhí)管段、安全(quán)可靠(kào)、故障率低(dī)等優(yōu)勢,在(zài)海上平台(tái)具有廣泛的應(yīng)用。由(yóu)于可測(cè)量(liàng)溫度、密(mì)度(dù)、流量(liàng)等多(duō)種參(cān)數,而(ér)這些參數其他(tā)儀表(biǎo)也進行測(cè)量讀取,密(mì)度參(cān)數與物性化驗(yàn)也息息(xī)相(xiàng)關,下(xià)--步.可(kě)以(yǐ)在一表(biǎo)多(duō)用、參數互證(zhèng)方面(miàn)繼(jì)續研究(jiū)。
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