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摘 要：新港公司九1—九5稠油合作区块随着每年的产能开发建设,油井和计量站数量不断增多,油田生产和操作人员需求间的矛盾日益突出.目前有油井近4000口,计量站200多座,油井计量仍然是传统的玻璃管量油模式.计量站计量工作量和劳动强度比较大.为了缓解人员资源紧张的局面,在老区结合现有设备设施进行油井自动计量及数据的远传上报.
关键词：计量站 油井 自动计量 劳动强度
中图分类号：F407.22 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2014）09-284-02
一、现状
新港公司目前有计量站200多座,每天计量的油井在800口左右,在油田生产的黄金时间,每天安排的碰泵、调参井,也有转抽、检泵等措施井,依据资料录取的需要,连续加密计量.在九1—九5稠油区块都是传统的油井计量工艺,使用计量分离器,人工玻璃管量油,根据计量时间、玻璃管液面高度,换算成该井当天的日产液量.
计量站计量工每天的工作任务是油井产量的计量及井口资料的录取,以及计量站各类资料、报表等的填写上报,加之受计量设备数量的限制,只能一口一口井进行计量,花费时间比较长,劳动强度比较大.
二、油井自动计量试验方案
在老区开始结合自己的实际情况,选择对工艺流程进行改造,应用多通阀和现有的分离器,建立自动控制系统,实现油井自动计量,无人职守,上位监控.
1.油井自动计量试验方案原则.（1）老区计量站要充分利用已有的设备设施,结合多通阀集输工艺技术,进行工艺改造；（2）本着降低计量工的劳动强度和工作量,实现完全的自动计量,辅助人工干预；（3）人工和自动计量误差控制在±0.5t/d；（4）具有上位在线监控及声音报警功能.
2.油井自动计量试验的各项要求.（1）工艺改造.拆除原计量间的集输、计量及进罐工艺管汇,保留计量间单井生产闸门及前端高压管线,保留末端的进罐管线、密闭管线,安装电动多通阀,实现原有的油气集输功能.（2）油井自动计量选用设备设施要求.一是利用已有的分离器和输油泵作为体积计量的主要设备；二是液位标高使用具有液位标高信号上传的磁翻柱式液位计；三是计量站具有触摸屏和以PLC为主的显示和控制设施.（3）油井自动计量技术要求.一是自动计量系统具有自动计量和人工计量的功能,以及自动切换功能；二是以分离器液位标高为主要控制单元,时间为辅助控制单元；三是多通阀流程切换到单井计量系统,要求延迟3分钟开始计量；四是计量中以30分钟或30公分为单井计量控制参数；五是分离器液位计标高90公分和95公分为最高液位控制、启泵液位和报警液位；六是自动控制系统界面具有单井产液量查询及数据远传功能,上位监控；七是上位机具有工艺流程在线监控和数据查询功能；
三、油井自动计量的开展
自2009年先期在417计量站开展,得到作业区的认可,目前已大规模推广应用.
1.工艺流程的改造.拆除计量间的集输、计量及密闭输送管线,安装电动多通阀,实现原有的计量站工艺功能.
2.多通阀的选用.根据稠油生产的特点和计量站工艺流程、设计井式、油井来液温高、汽大等特性,经调研选用金牛公司生产的陶瓷密封生产的MCPC12-PN2.5DN50/DN150型（分为12井式、16井式、18井式）多通阀集输系统,能够满足生产需要.
3.计量站油井计量控制系统.
（1）磁翻柱式液位计.分离器使用计量站现有的设备,更换已有的液位计为性能可靠的磁翻柱带变送远传的液位计.根据浮力原理,浮子在测量管内随液位的升降而上下移动,浮子内的永久磁钢通过磁耦合作用,驱动红、白色翻柱翻转180°,实现液位的指示.在磁性浮子液位计上安装变送器,它通过磁浮子上下移动,经磁耦合作用使导管内测量元件依次动作,获得电阻信号变化,转换成4～20mA的标准电流信号输出,和PLC联接,实现远传显示及控制.
（2）自动计量控制系统.RTU（远程终端单元）它主要包括控制器、I/O模块、通信模块和应用软件组成.
（3）标高、时间换算产量.Q——日产液量,t；H——计量标高,cm；t——计量时间,分钟.
（4）上位触摸屏控制系统具有的功能.登录界面系统、油井计量标高及时间的设置、报警界面、数据查询、帮助画面.
4.上位监控中心.监控站区无人时,计量工艺流程、打油泵及分离器的工作状况,并且具有根据油藏地质油井月度计量运行大表,每天自动按时开展油井计量.
四、计量数据的对比及误差分析
完成了工艺改造及设备安装调试后,进行了计量取值分析,将自动计量值和原人工计量数据进行了比较分析：
1.两座计量站单井自动计量取得的数据比人工计量都偏高,最高达到近14t/d,误差62%.
2.误差最高达到近62%,说明单井产量高,误差大,单井产量低,误差低.
经分析造成数据出现偏差的原因为：（1）多通阀装置在流程切换过程中,其它经来液进入计量系统；（2）计量流程切换到位后,没有等到玻璃管液面平稳,系统涉及没有按照方案要求进行3分钟延时,导致单井计量偏高误差；（3）由于油井不同时间段来液量大小存在差异,自动计量和人工计量选取时间段不同；（4）液位计误差为1cm-2cm,人工计时及读取标高存在的人为因素.
根据以上原因分析,对系统进行计量延时,油井以30分钟（液位不超过60公分）计量,同时,在自动计量开始后,辅以人工计量,计量值误差<0.5t/d,达到方案设计要求.
五、几种计量方法的比较
目前单井计量大多计量站采用分离器计量,近几年逐步出现称重翻斗式自动计量及示功图油井产液量计量法.
1.老区管汇分离器玻璃管计量,人工切换流程进行油井计量,操作工劳动强度大,投资较大.
2.称重翻斗式自动计量.称重翻斗式自动计量装置结构简单,具有一定计量精度,设备投资较大,不能应用普通的计量罐,经常出现漏量或倒不干净的情况.
老区管汇分离器计量、称重翻斗式计量及目前试验的自动计量在油井计量中,都存在一定的误差,主要是油井来液的不均,油井计量值都是相对的,计量数据仅为油井分析提供参考依据.
六、效果分析
在九1—九5稠油合作区块,计量站都是传统的计量工艺系统和玻璃管量油,加之,油井来液的不均性及计量人为因素,日常误差是存在的.
1.简化工艺流程.使用多通阀油井集输工艺技术,简化了工艺流程,将进罐、密闭生产和计量工艺结合于多通阀一体,减少了计量中不断开关闸阀的工序.
2.以自动控制代替人工计量,降低劳动强度.省略了人工频繁切换闸阀,取液位、时间值人工换算单井计量值,缩短了计量时间4个多小时,降低了劳动强度.
3.投资低,见效快.一座计量站总投资不超过20万元,省去相关的管汇、闸阀安装近30万元.
七、结论
经过现场工艺流程的改造,自动计量控制系统和上位监控系统的应用,可以得出以下几方面的结论.
1.在老区稠油计量站应用该自动计量系统,满足了油井计量和地质安排的计划,缓解现场人员紧张的局面.
2.由于实现了完全的自动计量,计量工较高的劳动强度和长时间计量得到彻底的改观.
3.在产能开发中,大部分计量站都是露天管汇站,无人职守,采用这种自动计量模式,可以降低建站成本和设备设施成本.
目前每年10座计量站产能建设及在老区每年改造15座计量站中,新港公司采用的自动计量技术,实现了投资减少,劳动强度降低,年降本增效百万元的收益.
（作者单位：中石化中原油建克拉玛依工程处 新疆克拉玛 834000）（责编：若佳）
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