計(jì)量摻液一體撬裝集成裝置在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

計(jì)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(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展現(xiàn)狀光明油田的正常稠油開(kāi)發(fā)始于1979年，普通稠油于1983年開(kāi)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(jí)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(jì)量之間的輸出和混合液。油井產(chǎn)量的計(jì)量是油田生產(chǎn)管理中的一項(xiàng)重要工作,對(duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)計(jì)量,對(duì)于掌握油田開(kāi)發(fā)狀況,為了給地質(zhì)上措施提供準(zhǔn)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(guó)內(nèi)各油田采用的油井產(chǎn)量計(jì)量方法主要有高架罐計(jì)量、玻璃管量油孔板測(cè)氣(氣計(jì)量?jī)x表測(cè)氣)、翻斗量油孔板測(cè)氣(氣計(jì)量?jī)x表測(cè)氣)等。隨著油田勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期,油井單井產(chǎn)量越來(lái)越低,油田越來(lái)越需要計(jì)量準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高、適用范圍廣、工藝簡(jiǎn)單、易于搬遷、可重復(fù)使用的油井計(jì)量設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)集輸工藝的優(yōu)化、簡(jiǎn)化,降低投資,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和油田生產(chǎn)管理水平。曙光采油廠認(rèn)真貫徹集團(tuán)公司提出的關(guān)于“做好‘新油田優(yōu)化’和‘老油田簡(jiǎn)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(jiǎn)化方面轉(zhuǎn)變,根據(jù)中油遼字(2008)271號(hào)文件“關(guān)于油田地面工程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作的安排意見(jiàn)”指示精神,按照集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工作的總體部署,推行“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)、市場(chǎng)化運(yùn)作、數(shù)字化管理”的運(yùn)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(xiǎn)和綜合成本,促進(jìn)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(jiǎn)化,集輸系統(tǒng)以單井產(chǎn)量及摻液遠(yuǎn)傳在線計(jì)量技術(shù)為突破口開(kāi)展地面系統(tǒng)優(yōu)化簡(jiǎn)化研究工作,最終建成“計(jì)量摻液一體化撬裝集成裝置”開(kāi)發(fā)效果,改變以往稱(chēng)重計(jì)量器及多井集成自動(dòng)摻液裝置能局部替代原有計(jì)量間的問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)研究應(yīng)用了計(jì)量摻液撬裝一體化集成裝置,從真正意義上代替了計(jì)量間,達(dá)到了優(yōu)化簡(jiǎn)化流程工藝管網(wǎng)布局。二、自動(dòng)計(jì)量及控制技術(shù)計(jì)量摻液一體撬裝集成裝置是在初期單井產(chǎn)量及摻液遠(yuǎn)傳在線計(jì)量技術(shù)試驗(yàn)成功基礎(chǔ)上,按照“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)”的工作要求,創(chuàng)新研制應(yīng)用自動(dòng)計(jì)量及控制技術(shù),為適應(yīng)稠油后期開(kāi)發(fā)需要研制成功了計(jì)量摻液一體化撬裝集成裝置,該裝置集成了摻液、計(jì)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(yuǎn)程控制等特點(diǎn)。1.基于流量系數(shù)的模型分析稱(chēng)重計(jì)量器主要由罐體、分離器、翻斗、稱(chēng)重傳感器、組成,并與計(jì)算機(jī)組成計(jì)量系統(tǒng)。原油進(jìn)入罐體時(shí)首先沿閃狀分離器鋪開(kāi)流入翻斗,翻斗是由兩個(gè)獨(dú)立的料斗組成,翻斗上安裝了稱(chēng)重傳感器用來(lái)檢測(cè)翻斗和油的重量。位置傳感器檢測(cè)翻斗的狀態(tài),即哪一個(gè)翻斗在接油時(shí),何時(shí)它們翻轉(zhuǎn),在翻轉(zhuǎn)的一瞬間,稱(chēng)重傳感器將翻轉(zhuǎn)的重量信號(hào)傳入計(jì)算機(jī),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(dòng)態(tài)下計(jì)量原油重量是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題,其中的算法是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。算法要解決翻斗翻轉(zhuǎn)交替時(shí)造成的誤差以及稠油摻留的不確定造成的誤差問(wèn)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(jī)械原理知識(shí)確定流量系數(shù)K、補(bǔ)償函數(shù)f(x)算法的表達(dá)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(jì)算即可換算成一天的產(chǎn)量。由于采用了稱(chēng)重法,使用了特殊的機(jī)構(gòu)配合補(bǔ)償算法,使得測(cè)量精度控制在5%以內(nèi),很好的滿足了單井計(jì)量的要求。2.通閥的應(yīng)用該裝置具有進(jìn)水管、進(jìn)油管流程,分別將要摻入的油和水接入兩個(gè)分配器。依靠手閥開(kāi)關(guān),選擇摻油還是摻水,水或油會(huì)經(jīng)過(guò)流量計(jì)檢測(cè)其流量,控制器通過(guò)與設(shè)定值比較采用PID算法對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,使流經(jīng)流量計(jì)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(gè)分配器連通。當(dāng)正常使用的時(shí)候,三通閥將調(diào)節(jié)閥與單井管線選通,通過(guò)流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入單井的摻液流量。當(dāng)需要檢修調(diào)節(jié)閥或標(biāo)定流量計(jì)時(shí),利用三通閥將分配器與單井管線選通,通過(guò)開(kāi)啟不同的閥門(mén)開(kāi)關(guān),對(duì)這一口井進(jìn)行臨時(shí)性的摻油或摻水。這時(shí)通過(guò)閥門(mén)的開(kāi)度控制流量,不做精確控制。為了保溫,整個(gè)裝置利用鐵皮外殼進(jìn)行封閉。該外殼由旋轉(zhuǎn)殼、轉(zhuǎn)門(mén)、軌道組成,旋轉(zhuǎn)殼開(kāi)口角度大約為90度,外殼可進(jìn)行360度無(wú)障礙旋轉(zhuǎn),該摻水裝置由一個(gè)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(jì)信號(hào),比較設(shè)定值并采用PID控制算法控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制流量恒定。每一路摻水的量均可以單獨(dú)設(shè)定,并能夠顯示瞬時(shí)流量與累積量。3.水處理工藝流程稱(chēng)重計(jì)量器設(shè)計(jì)指標(biāo):壓力1.0MPa,流量5-50t/d,計(jì)量誤差≤2%摻液計(jì)量范圍:壓力1.0MPa,流量0.17-1.5m3/h,計(jì)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(huì)及經(jīng)濟(jì)效益從2010年現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用6套計(jì)量摻液一體化撬裝集成裝置,節(jié)約各類(lèi)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(xiàn)率提高5%,油井系統(tǒng)回壓降低5%,取得了較好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)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