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溶解气对金属转子流量计测量的影响及误差分析
发布日期：2020-01-08 来源： 作者： 浏览次数：
【导读】： 摘要 ：油田产量计量是油田生产和管理中非常重要的工作，由于油田长期的注水开发，大部分油田都进入高含水开采阶段。本文设计了一种井口地面油气水三相流分相计量系统，该系统利用气液旋流分离设备将气液分离，用科里奥利力金属转子流量计测量分离后液相的质量和含油的比例 [2]，为油田产量计量提供准确的油井产量信息。......
摘要 ：油田产量计量是油田生产和管理中非常重要的工作，由于油田长期的注水开发，大部分油田都进入高含水开采阶段。本文设计了一种井口地面油气水三相流分相计量系统，该系统利用气液旋流分离设备将气液分离，用科里奥利力金属转子流量计测量分离后液相的质量和含油的比例 [2]，为油田产量计量提供准确的油井产量信息。
1 试验内容
用计量系统测试气水两相流，实验数据见表 1。试验分析 ：注入 72 m3/天的气，流量 5.7 m3/天，密度的平均测量误差为 1.01%。
结论 ：在含气较高时，水中有少量溶解气体，影响测量结果。和纯水对比，说明气液分离系统可以很好地将气液两相分离。
2 试验内容
用计量系统测试油水两相流，实验数据见表 2。试验分析 ：加水 60%，油 40%，在搅拌均匀的情况下，流量 4.8 m3/天，测量系统得到的含水率的非常大瞬时误差为 6.67%，非常小瞬时误差为 -1.0%，平均值为60.29%，与实际值 60% 的误差仅为 0.29%。
结论 ：测试系统含水率的测量结果比较准确的。瞬时误差大原因是由于读取各种数据的时间不同步引起的。
3 试验内容
用计量系统测试油气水三相流，实验数据见表 3。试验分析 ：流体是前面配制好的水为 60%，油40%，泵排量为 4.4 m3/天，在此基础上，注入 72 m3/天的气。金属转子流量计测出的瞬时含水率的非常大值为 56%，非常小值为 47.2%，平均含水率为 49.95%，与实际含水率差10.05%。这一误差显然过大。
由表 3 所给数据计算出的含水误差为 11.37%，与表4 得到的误差 10.05% 基本接近，说明试验结果的一致性较好，同时也说明在大气量情况下测量系统误差很大。
4 误差分析
试验发现在大气量情况下含油率的测量误差较大，采取了另一种计量方式 ：即称重与体积的测量方法。具体方法是：在系统处于稳定运行状态后，从某一时刻起，金属转子流量计全部清零并重新开始计量各测量值，与此同时，打开测量系统中的取样口，对流体取样，并对取出的样品用电子称称量重量，并测量流体体积，重复多次，验证其一致。
试验分析 ：金属转子流量计的测量结果为 46.01 kg 和称量结果 46.25 kg ；体积分别为 49.12 L 和 49.45 L，质量的相对误差为 ：0.52%，体积的相对误差为 ：0.67%，这说明金属转子流量计测量的体积和质量是准确的，与称量结果非常接近。
通过以上计算可得到，在加气与不加气的情况下，虽然混合密度相差 0.005 kg/L，但是含油率却相差超过4%，由此可见，少量的溶解气对含油率的计算可以造成很大的误差。
试验结论 ：在油气水三相流测量时，即使把气体分离干净，油水中也会存在溶解气，而这些气体会对流量测量带来误差。气体比例不同，油水中溶解的气体量就会不同，而且油水中的溶解气含量还和产出液的温度、压力和粘度等有关，因此油水流量测量时的误差值还需要进行大量的试验来确定。
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