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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。
 

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    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。
 
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    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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