国内外油气计量技术与仪表发展趋势

作者:查重猫     发表时间:2020-09-11 20:37:48   浏览次数:18


  摘要:石油作为一种不可再生能源,开采过程中从井口计量、原油交接计量和成品油交接计量分析,对国内外油气计量的现状和未来的发展趋势进行分析,希望能够为优化中国的计量方式做出贡献。

  关键词:计量技术;仪表发展;取样

  各种能源是支撑经济飞速发展的基础,经济发展速度的不断提升改善人们生活质量的同时也增加了发展过程中对于各种基础能源的需求量,石油作为一种不可再生的能源,其较为重要的作用使是国家经济发展的战略储备资源。随着需求量的增加,中国对石油资源的开采力度较大,油田逐渐进入高含水开发期,这导致油井的计量难度在不断地增加。

  井口常用的计量技术分析

  自动连续计量方式

  自动连续计量方式在应用过程中会采用垂直分布设计的模式取代传统的水平分布模式,使用过程中将自动化的选井阀组和油气水的自动计量装置进行结合,实施过程中以旋流分离为基础,对计量仪表进行优化,以此来为使用过程中对计量数据的自动采集、处理和传输过程提供技术保障。与此同时,在设计过程中以多通阀门为基础,为选井计量的自动控制提供基础技术。自动连续计量技术具有自动化水平高的特点,因此可以将之应用在实时擦亮和实时监控的过程中。

  井口功图量油技术

  井口功图自动量油技术就是抽油机在工作过程中使用在线计量的方式,通过传感器采集油井的位移数据和载荷数据。在油管、液柱和杆柱组合中监理数学模型,计算过程中在对泵挂深度、油气比例、出砂情况、油品基础性质等因素进行充分考虑的前提下,绘制井下泵功图,然后在后期的计量过程中使用泵功图来进行计差。

  称重计量车量油技术

  使用计量车将称重罐串入生产管线之后,利用管套气对称称重的方式进行充压,冲压的过程中当压力和管线之间的压力平衡之后,油井的气液会进入到容器罐,液体一般在容器罐的下部,上部的天然气在使用过程中可以上部的管线进入到生产管线,整个过程不仅实现的气体不外排的现象,而且在应用安全性高。电子地称可以在生产过程中对于称重罐的液体进行实时测量,以此来进行出油井日产量的计算。通过管套气对计量装置的流程扫线,将容器罐和连接管线的液体压入生产管线。该计量流程是在不改变油井生产状态下进行油井产液的称重计量,液内含气不影响称重结果,容器内壁沾油也不影响称重计量准确度。

  异性增容翻斗量油技术

  常规翻斗量油装置的密闭容器内安装有两个对称的翻斗,工作时,单井来油从进口进入容器上室,然后溢流至下室翻斗,油量达到翻斗标定重量时,翻斗翻转卸油;同时另一个翻斗再进油,油量达到翻斗标定重量时,翻斗翻转卸油,第一个翻斗再进油,在翻转,如此反复工作。通过电子计数器记录翻斗翻转次数,即可折算出单位时间内单井产量。此项计量技术与其他计量技术相比较,在实际的应用过程中具有体积小和流程简单的优点,便于管理的同时可以解决泵况不正常产生的负面影响[1]。

  原油、成品油的交接计量分析

  测量值误差修正

  线油品体积的计算过程中流量计是常用的测量工具,其主要对其中的温度、压力、粘度、等变化进行测量,因此在后期的应用过程中对压力、体积、温度等测量值的修正进行的较为艰难。

  天然气计量

  天然气的计量过程中,常用的计量方式有体积计量、能量计量和质量计量。现阶段我国在发展过程中主要采用的方式是体积计量,计量的过程中使用流量计进行测算,常用的流量计有涡轮流量计、超声波流量计、旋转式容积流量计、孔板流量计。对于天然气测量原理主要是密度测量,可以分为在线密度测量和离线密度测量。在线密度测量主要运用在线密度计进行测量,测量结束后使用流量计进行离线密度测量。离线密度计主要采用色谱仪器进行数据分析,按照相关标准进行密度计算[2]。

  密度含水测量误差

  目前人工化验的过程中常采用的方式是人工化验检测密度含水量的方式,在实际的应用过程中具有较大的局限性。因此在测量过程中首先在取样时间同步的状况下输出差有较大的问题,因此具体化验结果的输出差会与实际的结果存在较大的差异性。面对这样的情况下,要科学的进行取样,取样的过程中保持2h/次的情况。原油检测与常规液体的检测相比较,其实际的品种变化较为频繁,因此在实际的应用过程中存在着混配不均的现象。除此之外,很多检测人员在检测过程中存在着取样方式的问题,手工取样不仅会造成样品的代表性,而且会导致检测结果不具有的代表性。密度与含水率的测量数据存在相当大的随机性,对最终油量计算结果的准确性具有极大影响。而连续自动取样装置的使用,使取样分量准确,取样均匀,极大地改善了样品的代表性,因此能大大降低原油计量误差。检测与实际取样存在误差是基础现象,因此在取样过程中要进可能的降低误差。

  计量误差检测

  计量过程中会采用不同的计量单位进行测量,计量企业的测量精度和准确性与其具体的检测过程有关联。因此计量的过程中常常会因为不同数值的传递区间产生计量误差,因为在数据传递的过程中计量误差受到较多因素的影响,流量计计量因数在计量过程中常常会受到金属罐和标准体积差的影响,标准体积检定流量计不仅会产生数据误差,操作失误还会导致人工误差。通过上文分析可知在检定过程中各种误差的存在是必然的,在无法完全避免计量误差的前提下,计量过程中可以通过规范操作和行为来降低计量误差的数值,让计量数据与实际数据之间的误差随着各种标准化的操作而不断降低

  [3]。

  人为误差

  因为环境的限制现阶段油品的样品取样采用人工取样的比例较多,取样人员取样的同时还要进行读数工作。通过对取样数据的具体分析可知,人工取样的误差大于机器取样,较大的误差对检定数据的真实性有着较大的负面影响。

  提升交接计量的方式

  发现计量总存在问题的同时不仅要进行问题总结,而且要以此为依据制定针对性的措施,面对数值误差较大的情况,在取样的过程中先进仪器对油品进行在线取样分析代替人工取样分析,如使用自动取样器,在线密度计和在线含水分析仪等。现代仪表集成化程度已很高,数据远传和统一管理技术已比较成熟,减少人工误差对计量准确度的影响是今后计量工作的发展方向[4]。

  结束语

  计量过程中油品的计量一般以原油和天然气贸易交接计量方式进行装置,原油的计量方式众多,在实际的计量过程中常用的计量方式有质量法和体积法两种。气体的测量主要是通过孔板和漩涡流量进行计算。科学的计量方式不仅能够实现各项数据的自动采集,而且能够满足基础的应用要求。——论文作者:王鲁宁 王卫国

  相关期刊推荐:《石油工业技术监督》(月刊)创刊于1985年,由中国石油天然气集团公司质量安全与环保部、中国石油天然气股份有限公司质量安全环保部、石油工业质量管理协会、西安石油学院联合主办。以全面提高石油、石化工业技术水平和企业管理水平,促进石油、石化工业质量技术监督发展,为石油、石化工业质量技术监督工作服务为办刊宗旨。

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