|
新聞詳情
上自儀對(duì)海上平臺(tái)采油多相流量計(jì)優(yōu)化以及設(shè)計(jì)改造來源:海上平臺(tái)官網(wǎng)作者:海上平臺(tái)地址
描?述: 對(duì)于海上某采油平臺(tái)生產(chǎn)的原油物性組成復(fù)雜,隨著油井開采時(shí)間變化,以及不斷有調(diào)整井加入生產(chǎn),原油的液量、氣量、含水率變 化很大,實(shí)際油井生產(chǎn)原油組成與早期油藏計(jì)算偏差較大,平臺(tái)現(xiàn)有的GLCC多相流量計(jì)已經(jīng)無法準(zhǔn)確測(cè)量原油排量。針對(duì)這個(gè)問題,海上采油平臺(tái)根據(jù)原油物性,重新計(jì)算校對(duì),改造老油田閑置海默放射性原理流量計(jì),將改造過的流量計(jì)安裝接入現(xiàn)有系統(tǒng),大大的提高了原油計(jì)量準(zhǔn)確性,并節(jié)省費(fèi)用數(shù)萬元。 引言 多相流技術(shù)的早期研究受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,未獲得可供應(yīng)用的成果。隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、流量測(cè)量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展,歐美石油公司相繼進(jìn)行多相流量計(jì)的研制和開發(fā),研制了可供生產(chǎn)應(yīng)用的流量計(jì)。但是多相計(jì)量儀表在工業(yè)應(yīng)用中還存在著局限性,潿洲作業(yè)公司目前使用的GLCC多相流量計(jì),由于GLCC氣液分離差,介電常數(shù)原理的含水率儀誤差大,無法精確測(cè)試油氣水三相流量,造成單井原油計(jì)量問題和油藏管理困難。 海默多相流量計(jì)采用射線吸收法,相比GLCC流量計(jì),可測(cè)試油氣比范圍大,射線吸收法測(cè)量含水更準(zhǔn)確,老油田閑置海默流量計(jì)經(jīng)過適應(yīng)性改造后能滿足潿洲12-2WHPB平臺(tái)油氣比及測(cè)試范圍要求。增加的海默多相流量計(jì)并聯(lián)接入原有的計(jì)量系統(tǒng),現(xiàn)有的原油生產(chǎn)流程,可以自由選擇進(jìn)入GLCC多相流量計(jì)或海默流量計(jì),通過平臺(tái)不斷優(yōu)化測(cè)試,解決了油氣水三相計(jì)量不穩(wěn)定、不精確問題。 2.平臺(tái)GLCC流量計(jì) (1)平臺(tái)GLCC流量計(jì)的原理 該平臺(tái)使用的多相流量計(jì)是GLCC多相流量計(jì),分離器工作原理是油氣流沿傾角向下的進(jìn)口管線進(jìn)入主分離器,由于旋流作用下,分離器中離心力、重力和浮力形成了一個(gè)倒圓錐型的渦流面,密度大的液相沿鉛垂管道的管壁流到分離器的底部,密度小的氣相沿渦流的中心上升至分離器頂部,非常終氣相和液相分別從分離器的頂部和底部排出。并通過控制閥調(diào)整液位和壓力,實(shí)現(xiàn)兩相充分分離,分離后的氣相和液相通過單相計(jì)量儀表單獨(dú)計(jì)量。液相出口帶有含水率儀,測(cè)出液相含水,并通過流量計(jì)算機(jī)計(jì)算出非常終油水的流量和氣相流量。見圖1。 (2)平臺(tái)GLCC流量計(jì)現(xiàn)狀和出現(xiàn)的問題 該平臺(tái)是近期開發(fā)項(xiàng)目的新平臺(tái),初期開發(fā)30口定向井,2口水平井。該平臺(tái)油井物流經(jīng)測(cè)試多相流量計(jì)進(jìn)入生產(chǎn)管匯,生產(chǎn)流量計(jì)計(jì)量后,通過海底管道輸送到中心平臺(tái)。工藝流程見圖2。 面臨問題: ①由于平臺(tái)在建造階段,對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)不足,油井的產(chǎn)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)的多相流量計(jì)非常大測(cè)試范圍不能滿足實(shí)際油井全生命周期的產(chǎn)量要求。 ②該油田的油藏具有斷塊復(fù)雜、隔夾層發(fā)育、產(chǎn)能差異較大的特點(diǎn),導(dǎo)致地層層間和層內(nèi)的非均質(zhì)性差異大,單個(gè)油井的產(chǎn)量變化大,測(cè)試多相流量計(jì)不能滿足部分高產(chǎn)井或者高油氣比的油井的要求。 ③由于GLCC流量計(jì)設(shè)計(jì)的問題,進(jìn)口油氣旋流分離器分離效果不好:存在氣相竄油,或油相含氣的問題,特別是混輸海管存在段塞流的情況,這種油氣分離器設(shè)計(jì)不能滿足現(xiàn)場實(shí)際油氣分離的需要,導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。 ④測(cè)試流量計(jì)含水分析儀采用電容/電導(dǎo)技術(shù),含水率在低含水(油包水)與高含水(水包油)情況下,介電常數(shù)差距很大,介電常數(shù)法影響因素較多、模糊點(diǎn)多測(cè)量效果比較差,與實(shí)際化驗(yàn)含水差距很大。 3.平臺(tái)生產(chǎn)流量計(jì)優(yōu)化改造 (1)改造方案 通過設(shè)計(jì)核算其他生產(chǎn)平臺(tái)閑置海默流量計(jì),進(jìn)行適當(dāng)升級(jí)改造,滿足平臺(tái)使用的要求,將海默流量計(jì)并聯(lián)接入GLCC流量計(jì)。工藝流程圖見圖3。 (2)海默流量計(jì)原理 海默流量計(jì)利用低能源放射吸收技術(shù)測(cè)量多相流的相組分;利用文丘里管流量計(jì)測(cè)量總流量,利用經(jīng)驗(yàn)的氣液滑動(dòng)數(shù)學(xué)模型對(duì)測(cè)量數(shù)量進(jìn)行處理;利用油氣PVT關(guān)系方程對(duì)油、氣量進(jìn)行補(bǔ)償;利用工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。海默標(biāo)準(zhǔn)多相流量計(jì)的測(cè)量過程為: ①被測(cè)的多相流介質(zhì)進(jìn)入多相流量計(jì),經(jīng)過盲三通組件后轉(zhuǎn)為垂直向上的流態(tài),首先通過總流量測(cè)量段文丘理流量計(jì)測(cè)量出流體的總流量Qt,由單能伽瑪傳感器測(cè)出流體的含氣率GVF; ②流體進(jìn)入流型調(diào)整器,分離出的大部分氣體從頂部的排氣管線排出,對(duì)液體混合后部分樣液進(jìn)入雙能伽馬傳感器進(jìn)行含水率WC的測(cè)量; ③由總流量和含水率、含氣率就可以計(jì)算出油氣水各相的工況流量,非常后由PVT參數(shù)將工況流量轉(zhuǎn)換為標(biāo)況流量.氣流量Qg=Qt×GVF,總液量Ql=Qt×(1-GVF),油量Qo=Qt×(1-GVF)×(1-WC),水量Qw=Qt×(1-GVF)×WC。 (3)海默流量計(jì)的安裝調(diào)試 ①控制方式優(yōu)化:主副液路切換關(guān)斷閥的兩種控制方式優(yōu)化如下。 A.自動(dòng)控方法:依據(jù)文丘里流量計(jì)的差壓作為閥門控制信號(hào)的判據(jù),當(dāng)主液路文丘里流量計(jì)測(cè)量的差壓低于設(shè)置的下限時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)下發(fā)閥門關(guān)閉的指令,同時(shí)切換采用副液路的測(cè)量信號(hào)而當(dāng)副液路文丘里流量計(jì)測(cè)量的差壓超出設(shè)定的上限時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)下發(fā)閥門打開的指令,同時(shí)切換采用主液路的測(cè)量信號(hào);此種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)油井產(chǎn)量變化,較好的跟蹤并計(jì)量油井的產(chǎn)量。 B.手工設(shè)定的遙控方法:此方法是參考每口油井的產(chǎn)量范圍,手工通過參數(shù)配置,將井號(hào)和選用的液路一一對(duì)應(yīng),限定閥門的開關(guān)狀態(tài),此狀態(tài)下,控制系統(tǒng)僅僅是依據(jù)油井的切換來判定閥門是否需要做開關(guān)調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)是可以長時(shí)間穩(wěn)定連續(xù)的測(cè)量同一口油井。 ②設(shè)備校驗(yàn):差壓變送器、溫度變送器、壓力變送器進(jìn)行校驗(yàn);連接外供電源及通訊線,確認(rèn)流量計(jì)外供電源電纜與通訊線電纜,連接防爆箱內(nèi)電源線與通訊線,確定供電電壓后設(shè)備供電,DAU及儀表工作正常。 ③調(diào)試單雙能表送器:打開單、雙能傳感器后蓋,連接通訊線,調(diào)試變送器通訊,通訊正常后調(diào)試單、雙能變送器。 ④通訊調(diào)試:用上位機(jī)連接DAU COM1口,通訊正常。儀表檢查;用手操器檢查儀表量程,校驗(yàn)儀表零點(diǎn),核對(duì)儀表表頭讀數(shù)與上傳Debug View讀數(shù)的一致性,檢查文丘里D及d值。 ⑤空管標(biāo)定:流量計(jì)處于空管狀態(tài)下進(jìn)行空管標(biāo)定,觀察空管計(jì)數(shù)的重復(fù)性和穩(wěn)定性。 ⑥K系數(shù)標(biāo)定:空管標(biāo)定結(jié)束后,流量計(jì)充入淡水,標(biāo)定K系數(shù)。 ⑦全油、全水離線標(biāo)定:取樣化驗(yàn)油水密度。拆開雙能傳感器上端盲板,離線標(biāo)定全水、全油質(zhì)量吸收系數(shù)。氣體組分與氣體密度測(cè)試。 ⑧配置參數(shù)跟蹤計(jì)量:離線標(biāo)定完畢后,恢復(fù)傳感器,完成參數(shù)配置。倒入流量計(jì)計(jì)量觀察,并取樣化驗(yàn)含水率與流量計(jì)計(jì)量含水率進(jìn)行對(duì)比,測(cè)試數(shù)據(jù)與化驗(yàn)數(shù)據(jù)在允許誤差范圍內(nèi)。 (4)海默流量計(jì)的投用效果 該流量計(jì)順利完成安裝,在反復(fù)試驗(yàn)和校對(duì)下,測(cè)試數(shù)據(jù)和外輸生產(chǎn)流量計(jì)的數(shù)據(jù)誤差2%以內(nèi),驗(yàn)證測(cè)量水、氣、油數(shù)據(jù)準(zhǔn)確合格。 4. 結(jié) 果: 從海默流量計(jì)和GLCC流量計(jì)現(xiàn)場投用的效果可以發(fā)現(xiàn),海默流量計(jì)作為一種全新的計(jì)量設(shè)備,它在該生產(chǎn)平臺(tái)的更適合其測(cè)量工況。經(jīng)過一年多運(yùn)行狀況表明,海默流量計(jì)具有較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,避免了計(jì)量不準(zhǔn)帶來的損失,為油藏開發(fā)和油井管理提供可靠有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
|