計量摻液一體撬裝集成裝置在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

計量摻液一體撬裝集成裝置在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

一、油田生產(chǎn)標準化的發(fā)展現(xiàn)狀光明油田的正常稠油開發(fā)始于1979年，普通稠油于1983年開始發(fā)展。目前，昭中油廠仍采用“油質(zhì)勘探站聯(lián)合站”的大、二級站方式。土壤收集和輸送繼續(xù)采用普通稠油的配套技術(shù)，即傳統(tǒng)計量之間的輸出和混合液。油井產(chǎn)量的計量是油田生產(chǎn)管理中的一項重要工作,對油井產(chǎn)量進行準確及時計量,對于掌握油田開發(fā)狀況,為了給地質(zhì)上措施提供準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),制定油井生產(chǎn)措施方案,具有重要的指導(dǎo)意義。目前國內(nèi)各油田采用的油井產(chǎn)量計量方法主要有高架罐計量、玻璃管量油孔板測氣(氣計量儀表測氣)、翻斗量油孔板測氣(氣計量儀表測氣)等。隨著油田勘探開發(fā)進入中后期,油井單井產(chǎn)量越來越低,油田越來越需要計量準確、自動化程度高、適用范圍廣、工藝簡單、易于搬遷、可重復(fù)使用的油井計量設(shè)備,以實現(xiàn)集輸工藝的優(yōu)化、簡化,降低投資,提高勞動生產(chǎn)率和油田生產(chǎn)管理水平。曙光采油廠認真貫徹集團公司提出的關(guān)于“做好‘新油田優(yōu)化’和‘老油田簡化’兩篇文章”的要求,工作重心由“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、減”工作向集輸系統(tǒng)優(yōu)化簡化方面轉(zhuǎn)變,根據(jù)中油遼字(2008)271號文件“關(guān)于油田地面工程標準化設(shè)計工作的安排意見”指示精神,按照集團公司標準化設(shè)計工作的總體部署,推行“標準化設(shè)計、模塊化建設(shè)、市場化運作、數(shù)字化管理”的運行模式,提高了生產(chǎn)效率和建設(shè)質(zhì)量,降低安全風(fēng)險和綜合成本,促進了均衡組織施工生產(chǎn)、以人為本的理念。在這樣大背景下曙光采油廠集成創(chuàng)新、整體優(yōu)化簡化,集輸系統(tǒng)以單井產(chǎn)量及摻液遠傳在線計量技術(shù)為突破口開展地面系統(tǒng)優(yōu)化簡化研究工作,最終建成“計量摻液一體化撬裝集成裝置”開發(fā)效果,改變以往稱重計量器及多井集成自動摻液裝置能局部替代原有計量間的問題,現(xiàn)場研究應(yīng)用了計量摻液撬裝一體化集成裝置,從真正意義上代替了計量間,達到了優(yōu)化簡化流程工藝管網(wǎng)布局。二、自動計量及控制技術(shù)計量摻液一體撬裝集成裝置是在初期單井產(chǎn)量及摻液遠傳在線計量技術(shù)試驗成功基礎(chǔ)上,按照“標準化設(shè)計、模塊化建設(shè)”的工作要求,創(chuàng)新研制應(yīng)用自動計量及控制技術(shù),為適應(yīng)稠油后期開發(fā)需要研制成功了計量摻液一體化撬裝集成裝置,該裝置集成了摻液、計量、含水分析、放噴井增壓四大功能,具有功能集成、結(jié)構(gòu)撬裝、遠程控制等特點。1.基于流量系數(shù)的模型分析稱重計量器主要由罐體、分離器、翻斗、稱重傳感器、組成,并與計算機組成計量系統(tǒng)。原油進入罐體時首先沿閃狀分離器鋪開流入翻斗,翻斗是由兩個獨立的料斗組成,翻斗上安裝了稱重傳感器用來檢測翻斗和油的重量。位置傳感器檢測翻斗的狀態(tài),即哪一個翻斗在接油時,何時它們翻轉(zhuǎn),在翻轉(zhuǎn)的一瞬間,稱重傳感器將翻轉(zhuǎn)的重量信號傳入計算機,根據(jù)這一數(shù)值,就可知道翻斗接油量與殘液量,再與流量系數(shù)配合即可算出產(chǎn)液量。動態(tài)下計量原油重量是一個相當(dāng)復(fù)雜的問題,其中的算法是解決問題的關(guān)鍵。算法要解決翻斗翻轉(zhuǎn)交替時造成的誤差以及稠油摻留的不確定造成的誤差問題,我們根據(jù)翻斗形狀等自身的規(guī)律,利用流體力學(xué)、機械原理知識確定流量系數(shù)K、補償函數(shù)f(x)算法的表達式Qt=K(G+F(Qt-1))其中:G——利用杠桿定律得到的重量;經(jīng)積分計算即可換算成一天的產(chǎn)量。由于采用了稱重法,使用了特殊的機構(gòu)配合補償算法,使得測量精度控制在5%以內(nèi),很好的滿足了單井計量的要求。2.通閥的應(yīng)用該裝置具有進水管、進油管流程,分別將要摻入的油和水接入兩個分配器。依靠手閥開關(guān),選擇摻油還是摻水,水或油會經(jīng)過流量計檢測其流量,控制器通過與設(shè)定值比較采用PID算法對調(diào)節(jié)閥進行實時控制,使流經(jīng)流量計的流量恒定。利用三通閥使單井管線與調(diào)節(jié)閥連通或者與另外一個分配器連通。當(dāng)正常使用的時候,三通閥將調(diào)節(jié)閥與單井管線選通,通過流量計與調(diào)節(jié)閥控制進入單井的摻液流量。當(dāng)需要檢修調(diào)節(jié)閥或標定流量計時,利用三通閥將分配器與單井管線選通,通過開啟不同的閥門開關(guān),對這一口井進行臨時性的摻油或摻水。這時通過閥門的開度控制流量,不做精確控制。為了保溫,整個裝置利用鐵皮外殼進行封閉。該外殼由旋轉(zhuǎn)殼、轉(zhuǎn)門、軌道組成,旋轉(zhuǎn)殼開口角度大約為90度,外殼可進行360度無障礙旋轉(zhuǎn),該摻水裝置由一個控制器完成設(shè)定、顯示與控制。控制器以可偏程序控制器(PLC)為核心,采入各流量計信號,比較設(shè)定值并采用PID控制算法控制調(diào)節(jié)閥的開度控制流量恒定。每一路摻水的量均可以單獨設(shè)定,并能夠顯示瞬時流量與累積量。3.水處理工藝流程稱重計量器設(shè)計指標:壓力1.0MPa,流量5-50t/d,計量誤差≤2%摻液計量范圍:壓力1.0MPa,流量0.17-1.5m3/h,計量誤差≤2%,油水兩用雙摻三、下步光柵采油廠已取得較好的社會及經(jīng)濟效益從2010年現(xiàn)場試驗應(yīng)用6套計量摻液一體化撬裝集成裝置,節(jié)約各類系統(tǒng)管線25km,節(jié)約占地面積近1000畝,預(yù)制化程度提高建設(shè)周期縮短30%,新井產(chǎn)能當(dāng)年貢獻率提高5%,油井系統(tǒng)回壓降低5%,取得了較好的社會及經(jīng)濟效益,下步曙光采油廠將加大該撬裝設(shè)備應(yīng)用力度。布井