地面計量工藝

1、地面計量工藝地面計量工藝渤海鉆探測試公司渤海鉆探測試公司地面計量作業(yè)部地面計量作業(yè)部地面計量工藝地面計量工藝一、地面計量定義 在石油勘探開發(fā)和修井作業(yè)中，人們必須要對地層產(chǎn)出物有個精確地定性和定量測定。由于油、氣、水在地下一般都是混合在一起的，有的壓力也很高，當(dāng)它們涌出后必須對它們進(jìn)行分離并分別計量。 地面計量工藝地面計量工藝 地面計量就是借助地面計量設(shè)備對井里涌出的地層流體進(jìn)行分離，記錄地層流體的井口壓力、溫度及物性等參數(shù)，分別計量出油、氣、水各自產(chǎn)量，并取出樣品進(jìn)行化驗(yàn)分析,為下一步工作提出重要的依據(jù)；也是我們確定對所要計量井是否投產(chǎn)、投產(chǎn)方式及設(shè)施建設(shè)規(guī)模如何、是否放棄的重要依據(jù)。在修井

2、作業(yè)中地面計量工作還是檢驗(yàn)諸如酸化、壓裂、抽汲等增產(chǎn)施效果的有效手段。 地面計量工藝地面計量工藝 我們把建立一套臨時生產(chǎn)流程，在一定的工作制度（油嘴）下，通過對流體流量、壓力的控制以及必要時對流體進(jìn)行處理（化學(xué)劑注入、加熱等）并借助于分離器將流體各相（油、氣、水）分離開，分別精確計量，最終求得該工作制度下油、氣、水的產(chǎn)量的方法稱之為地面計量技術(shù)。它是自噴井測試工藝中重要的不可缺少的組成部分。地面計量工藝地面計量工藝地 面 流 程 圖 冊地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面

3、計量工藝 地面計量流程不同于采油、采氣等永久生產(chǎn)流程，它更易于運(yùn)輸、安裝和拆卸，所有各部分能實(shí)現(xiàn)便捷可靠的連接，各種設(shè)備和儀器、儀表能適應(yīng)經(jīng)常性的野外運(yùn)輸與作業(yè)。 施工作業(yè)視頻司索指揮手勢地面計量工藝地面計量工藝 由于地層流體壓力、產(chǎn)能的不確定性，計量系由于地層流體壓力、產(chǎn)能的不確定性，計量系統(tǒng)在承壓級別和處理量大小方面具有較寬的適應(yīng)范統(tǒng)在承壓級別和處理量大小方面具有較寬的適應(yīng)范圍。計量系統(tǒng)不僅滿足普通井的測試要求，還能勝圍。計量系統(tǒng)不僅滿足普通井的測試要求，還能勝任一些特殊井的測試要求。任一些特殊井的測試要求。 80萬方氣井放噴視頻進(jìn)口設(shè)備氣井放噴視頻地面計量工藝地面計量工藝 如地層流體含H

4、2S（10ppm以上），要選用全套防H2S設(shè)備；地層出砂要加裝除砂器；高壓（井口壓力超過70MPa）、高產(chǎn)油氣井（天然氣日產(chǎn)量超過50萬方，原油日產(chǎn)量超過800方）則應(yīng)考慮加裝地面計量緊急關(guān)閉系統(tǒng)；稠油井和含水氣井要配備合適的地面加熱器等。 地面計量工藝地面計量工藝 包括井口控制、加熱/分離/計量、輔助設(shè)備、記錄儀表、安全系統(tǒng)、計量與標(biāo)定設(shè)備、分析化驗(yàn)及地面取樣設(shè)備七大部分。二、地面計量設(shè)備地面計量設(shè)備地面計量工藝地面計量工藝1、井口控制部分包括、井口控制部分包括 控制頭：安裝在井口，實(shí)現(xiàn)在井口開關(guān)井和下入電纜工具的控制裝置。標(biāo)準(zhǔn)控制頭的閥的配置是4個閥排列成十字型，下部是手動閥（主閥用來隔離

5、油井和地面流程；上部也是手動閥（抽汲閥），用來下入電纜工具串到井筒中，兩側(cè)的閥分別叫做流動翼閥和壓井翼閥。流動翼閥通常是液控?zé)o故障常關(guān)閥，被控制面板所控制，或在緊急情況下被ESD系統(tǒng)控制。壓井翼閥通常是手動閥，用于泵入壓井液到井筒中，或用固井泵增壓進(jìn)行地面測試設(shè)備的試壓。 地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝 地面安全閥、ESD系統(tǒng)及MSRV ：安裝在控制頭下游，在緊急情況下，通過感應(yīng)來自監(jiān)測點(diǎn)的高/低壓壓力啟動器、遠(yuǎn)程ESD工作站的脈沖信號，在2秒鐘之內(nèi)緊急關(guān)閉地面測試樹上的液控安全閥，或地面安全閥，截止上游壓力。同時安全閥下游泄壓閥打開，快速排放地層流體對下游設(shè)備提供安全保護(hù).

6、地面計量工藝地面計量工藝 數(shù)據(jù)頭（在主管道上引出支線，將地層產(chǎn)液引流取樣，作分析原油含水、密度、粘度、含H2S等數(shù)據(jù) ，同時連接儀表記錄壓力溫度等數(shù)據(jù)）地面計量工藝地面計量工藝 油嘴管匯：對流體進(jìn)行節(jié)流，實(shí)現(xiàn)不關(guān)井換油嘴，滿足試井需要，使油氣井在不同工作制度下生產(chǎn)。一般配置為雙翼式，分別安裝可調(diào)式油嘴、旁通閥和可換式固定油嘴。地面計量工藝地面計量工藝 化學(xué)泵：用于在油咀管匯上游向流體注入甲醇或乙二醇，防止地層流體因壓力降造成水化物結(jié)冰，增加了地面測試系統(tǒng)的可靠性和油咀上下方的壓力降范圍。地面計量工藝地面計量工藝高壓管線： 用于各系統(tǒng)之間的連接。 由最初的螺紋連接由壬管線（普通油管）過渡到焊接由

7、壬管線，至今發(fā)展為整體式由壬、半整體式由壬或法蘭連接管線。 地面計量工藝地面計量工藝 間接加熱器和蒸汽交換器、蒸汽發(fā)生器：對稠油井和高凝油井、高壓氣井的產(chǎn)出流體加熱降低粘度、減少結(jié)蠟，并可改善分離計量效果、降低摩阻避免因油氣節(jié)流降壓、體積膨脹產(chǎn)液冷卻而產(chǎn)生水化物，在海上作業(yè)還可改善原油燃燒狀況。2、加熱、加熱/分離分離/計量部分包括計量部分包括地面計量工藝地面計量工藝分離器：分離器： 三相分離器是地面測試流程的核心設(shè)備，對地層流體的分離、計量均通過操控三項(xiàng)分離器來實(shí)現(xiàn)。地面計量工藝地面計量工藝 臥式三相分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由入口液體分離器、聚結(jié)板、消泡器、穩(wěn)流器、吸霧器等組成。地層流體進(jìn)入分離器

8、后，首先打在反射偏轉(zhuǎn)板上，大部分液態(tài)物質(zhì)灑落到下部。氣態(tài)物質(zhì)攜帶少量的液體流經(jīng)聚結(jié)板被吸附在上面，靠重力下沉匯成液滴。氣態(tài)物再經(jīng)消泡器等裝置，使液態(tài)物質(zhì)進(jìn)一步被分離出來后到達(dá)出氣口；液體通過重力分離后，油、水靠分離器內(nèi)的壓力，分別經(jīng)流量計從各自的出口排出。地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝 緩沖罐：緩沖罐： 既是一個二級分離器，也是一個計量罐，可以將未充分分離的流體再次留滯分離，并二級天然氣送到較遠(yuǎn)處，解決毒害氣體和易燃易爆問題。還可用于計量原油產(chǎn)量和標(biāo)定液體流量計。地面計量工藝地面計量工藝計量罐、儲液罐：計量罐、儲液罐： 可儲液并用于計量原油產(chǎn)量和標(biāo)定液

9、體流量計。地面計量工藝地面計量工藝3、輔助設(shè)備包括、輔助設(shè)備包括： 輸油泵，用于將進(jìn)入計量罐的地層產(chǎn)出液輸至燃燒器（泵壓2MPa以上）或輸油管道 ；燃燒器，用于海上或無法回收地域?qū)⒃腿紵模淮笮】諌簷C(jī)，用于為分離器控制部分供氣源和燃燒器充分燃燒；大小發(fā)電機(jī)，為設(shè)備供電；試壓泵，對承壓設(shè)備進(jìn)行壓力試驗(yàn)。地面計量工藝地面計量工藝4、記錄儀表部分包括、記錄儀表部分包括： 壓力、溫度、產(chǎn)量、液面、探砂儀、地面記錄儀/試壓記錄儀、地面電子壓力計。地面計量工藝地面計量工藝5、安全系統(tǒng)、安全系統(tǒng)： 面具、 H2S/CO2監(jiān)測設(shè)備、測厚儀、探傷儀、消防設(shè)備； 地面計量工藝地面計量工藝6、計量與標(biāo)定設(shè)備、計

10、量與標(biāo)定設(shè)備： 靜重儀、電子壓差計、墊圈流量計、壓力表、溫度表。地面計量工藝地面計量工藝7、分析化驗(yàn)及地、分析化驗(yàn)及地面取樣設(shè)備面取樣設(shè)備： 可及時在井場對油、氣、水樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)，在井場設(shè)有活動房式實(shí)驗(yàn)室?？赏瓿捎蜌饷芏?、地面取樣BSW 、粘度；地層水、地面水氯根及地面PVT氣、油、分析化驗(yàn)。地面計量工藝地面計量工藝典型的地面計量流程應(yīng)包括：典型的地面計量流程應(yīng)包括： 井口控制頭、數(shù)據(jù)頭管匯、油嘴管匯、加熱器、三相分離器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全釋放及緊急關(guān)閉系統(tǒng)、化學(xué)注入泵、高低壓管匯、燃燒臂、燃燒器、緩沖罐、計量罐、儲液罐等。地面計量工藝地面計量工藝三、地面計量工序三、地面計量工序（一）計量

11、前的準(zhǔn)備1、根據(jù)施工設(shè)計認(rèn)真準(zhǔn)備所需的地面設(shè)備、管匯、儀表等。（1）按要求連接流程管線并固定；（2）準(zhǔn)備好一套固定油嘴和備用油嘴及測氣孔板；（3）準(zhǔn)備必要的儀器、儀表和取樣瓶；（4）準(zhǔn)備必要的化驗(yàn)分析儀器、化學(xué)試劑。2、設(shè)備試壓檢查（1）分離器按額定工作壓力試壓；（2）井口控制頭、數(shù)據(jù)頭、油嘴管匯、加熱器按鉆井預(yù)測地層 壓力或按其額定工作壓力試壓。3、流量儀表檢查和校準(zhǔn)（1）液體流量計校準(zhǔn)（2）氣體流量計及記錄儀檢查地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝（二）測試過程的計量（二）測試過程的計量1、初流 用可調(diào)油嘴控制流量,地層產(chǎn)液直接進(jìn)土油池或在放噴口點(diǎn)火；同時記錄井口流動壓力、流動

12、溫度、油嘴開度，觀察數(shù)據(jù)頭以后的樣品化驗(yàn)結(jié)果及H2S含量。2、初關(guān) 關(guān)閉可調(diào)油嘴閥門。關(guān)閉數(shù)據(jù)頭各閥門并將管線放空。觀察并記錄井口壓力變化情況。地面計量工藝地面計量工藝3、二次流動 放噴至回壓穩(wěn)定，含砂量低于1%，油嘴后壓力已達(dá)分離器工作壓力時，進(jìn)分離器進(jìn)行計量。若地層流體的溫度過低或液體粘度高且比重大時，則應(yīng)先讓流體通過加熱器進(jìn)行加溫 。 對壓力調(diào)節(jié)器和液面調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使分離器的壓力和液面處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。 各項(xiàng)油氣水計量的條件具備后，即可分別對油氣水進(jìn)行計量。地面計量工藝地面計量工藝（三）錄取現(xiàn)場資料三）錄取現(xiàn)場資料 根據(jù)油藏評價的需要和油氣量計算公式的要求，地面計量現(xiàn)場資料的錄取包括

13、：更換油嘴時間、油嘴尺寸、井口壓力（油、套壓力）、分離器壓力；原油流量、溫度、原油密度、原油收縮率、原油含水、含砂、流量計校正系數(shù)；氣流靜壓、孔板前后壓差、天然氣密度、氣流溫度、孔板系數(shù)、天然氣流量；水流量、水氯根、水比重。地面計量工藝地面計量工藝四、地面計量設(shè)備國產(chǎn)化新技術(shù)四、地面計量設(shè)備國產(chǎn)化新技術(shù)（一）數(shù)據(jù)采集傳輸 地面計量的數(shù)據(jù)采集，以前主要依賴進(jìn)口設(shè)備，價格約為15萬美金，測試公司自06年開始，對地面計量數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計，和有關(guān)單位共同設(shè)計開發(fā)出一套具有獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)的全自動數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。 具備幾十個現(xiàn)場數(shù)據(jù)的自動采集和錄入，及對有毒有害氣體的監(jiān)測、記錄和報警。 可

14、進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和視頻監(jiān)控。 地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝（二）多功能節(jié)流、加熱、保溫一體化設(shè)備（二）多功能節(jié)流、加熱、保溫一體化設(shè)備 為有效解決高壓天然氣過油嘴凍堵地面流程設(shè)備，影響計量資料的準(zhǔn)確性問題，測試公司研制了多功能節(jié)流、加熱、保溫一體化設(shè)備。本設(shè)備用一臺設(shè)備替代油嘴管匯、水套爐、蒸汽換熱器和鍋爐四種設(shè)備：將油嘴管匯和水套爐融為一體，可節(jié)約設(shè)備使用空間和購置成本；雙翼可更換油嘴鑲?cè)霠t體，直接對油嘴加熱，可隨著加熱功率的提高徹底解決油嘴凍堵，并節(jié)約化學(xué)注入解凍劑的施工成本；可承壓爐體，能在地面計量施工中，根據(jù)現(xiàn)場安全

15、的需要，在“水套爐”和“蒸汽熱交換器”兩種加熱模式間方便切換；自帶循環(huán)泵，可帶動爐體內(nèi)的熱水，為其它設(shè)備循環(huán)供熱；分別獨(dú)立的燃油燃燒器和自吸式燃?xì)馊紵?，可以井口天然氣作為燃料，從而?jié)約燃料成本和節(jié)能減排。地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝地面計量工藝 該設(shè)備具有極強(qiáng)的操作便捷性并減少設(shè)備成本投入，大大改善了分離計量效果，可更方便地實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)壓降產(chǎn)”、“穩(wěn)產(chǎn)降壓”、“固定油嘴求產(chǎn)”等多種形式的試油、試采作業(yè)，滿足天然氣計量作業(yè)的不同要求。 地面計量工藝地面計量工藝（三）防酸分離器（三）防酸分離器 根據(jù)國內(nèi)油田增儲上產(chǎn)的需要，酸化壓裂工藝大量使用，而國內(nèi)外還沒有針對酸化排液設(shè)計制造的特種分離器。 普通分離器可允許進(jìn)入的地層流體PH指為7，PH值過大或過小的酸堿性液體將對分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、本體和配套閥門及儀表造成強(qiáng)烈腐蝕。地面計量工藝地面計量工藝防酸分離器工藝特點(diǎn)：防酸分離器工藝特點(diǎn)： A、采用碳鋼冷軋板工藝材質(zhì)打造分離器本體，防硫級別高于EE級。 B、在其內(nèi)