在原油開采過程中,連續(xù)、實(shí)時(shí)計(jì)量油井產(chǎn)物中各組分的體積流量或質(zhì)量流量非常重要,能夠幫助生產(chǎn)者了解地層油氣含量及地層結(jié)構(gòu)的變化,進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn),提高油田采收率。
稠油是石油烴類能源中的重要組成部分。中國(guó)的稠油儲(chǔ)量非常豐富,是除美國(guó)、加拿大、委內(nèi)瑞拉之外的第四大稠油生產(chǎn)國(guó)。隨著海上油田輕質(zhì)油開采儲(chǔ)量日益減少(尤其是渤海油田)、油氣開采技術(shù)不斷提高,稠油開采所占比重不斷增大。如何降低成本、充分地開采稠油和超稠油,是我國(guó)石油開采面臨的大問題。目前,我國(guó)陸上油田的稠油開發(fā)已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但是海上油田的稠油開發(fā)剛剛起步,由于海上環(huán)境的特殊性,稠油開發(fā)面臨著各種困難與挑戰(zhàn)。
在原油開采過程中,連續(xù)、實(shí)時(shí)計(jì)量油井產(chǎn)物中各組分的體積流量或質(zhì)量流量非常重要,能夠幫助生產(chǎn)者了解地層油氣含量及地層結(jié)構(gòu)的變化,進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn),提高油田采收率。
幾種單井計(jì)量方法比選分析
1.多相流量計(jì)計(jì)量
采用不分離式多相流量計(jì)對(duì)稠油計(jì)量,可避免分離效率低導(dǎo)致計(jì)量精確度低的問題, 實(shí)現(xiàn)在線動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)精確計(jì)量。在線式多相流量計(jì)一般聯(lián)合采用下列二種或多種測(cè)量技術(shù):放射性、聲波或電子信號(hào)相關(guān)法,以及電容、微波技術(shù)、V 錐體壓差法、中子探測(cè)脈沖、伽瑪吸收、差壓式或容積式流量計(jì)等。
2.稱重式計(jì)量裝置
自 2003 年起,稱重式計(jì)量裝置開始應(yīng)用于稠油在線計(jì)量。該裝置消除了由于油中含氣造成的假體積而帶來的測(cè)量誤差。目前,稱重式計(jì)量裝置在遼河油田、勝利油田等地仍在廣泛應(yīng)用。
3.自平衡雙罐稠油計(jì)量裝置
針對(duì)稱重式計(jì)量裝置的缺點(diǎn),中國(guó)石油研發(fā)了自平衡雙罐稠油計(jì)量裝置。
4.泡沫原油油氣分離器(改進(jìn)的計(jì)量分離器)
通常,用于油井生產(chǎn)計(jì)量的分離器是由碰撞式初級(jí)分離頭、氣體除霧器等部件組成,內(nèi)部構(gòu)件設(shè)置簡(jiǎn)單,且針對(duì)性差,僅僅依靠重力進(jìn)行油、氣、水三相分離,分離效率低,尤其不適用于重質(zhì)稠油。為了適應(yīng)稠油計(jì)量,2002 年,勝利設(shè)計(jì)院對(duì)傳統(tǒng)分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造創(chuàng)新,研制出了泡沫原油油氣分離器。
該裝置由旋流預(yù)分離器、布液管、緩沖板、拉泡器、液體穩(wěn)流板及氣體分氣包等組成。
結(jié)論與建議
稠油的特性導(dǎo)致其很難通過密度差進(jìn)行重力分離。采用傳統(tǒng)分離器分離,分離后的液相中通常含氣,使得流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)確,甚至無法計(jì)量。此外, 傳統(tǒng)分離器的體積、重量、壓力損耗均較大,不適用于海上油田稠油計(jì)量。根據(jù)調(diào)研與分析,對(duì)海上油田稠油計(jì)量方案選擇給出以下建議:
1)稱重式計(jì)量裝置在遼河油田、勝利油田等地應(yīng)用較為廣泛,但該裝置對(duì)起泡原油、含飽和蒸汽量較大的原油的計(jì)量誤差較大(20%~40%)。該裝置內(nèi)部構(gòu)件復(fù)雜,可動(dòng)部件較多,頻繁動(dòng)作時(shí)容易損壞,尤其是在海上油田應(yīng)用,后期維護(hù)量較大。此外,當(dāng)原油含氣量較少時(shí),該裝置會(huì)存在壓液面排油困難的問題。目前,該裝置沒有在海上油田應(yīng)用的業(yè)績(jī)。
2)多相流量計(jì)技術(shù)采用文丘里+伽瑪射線的原理,不需要?dú)庖悍蛛x,且對(duì)黏度上限沒有明確要求, 只要原油在流量計(jì)內(nèi)能夠流動(dòng)即可,較適合稠油計(jì)量。
3)應(yīng)用雙分離器和改進(jìn)的分離器的計(jì)量方法可以列入考慮范疇,但是需要與設(shè)計(jì)單位共同研發(fā), 因其屬于專利產(chǎn)品,而且應(yīng)用較少,應(yīng)用效果有待考察。尤其是這類裝置是否存在壓液面困難、是否會(huì)產(chǎn)生堵塞、雙分離器是否能成功克服稠油掛壁的影響都有待于進(jìn)一步考量。
4)在海上油田開發(fā)過程中,尤其是對(duì)邊際油田的開發(fā)中,平臺(tái)空間的大小對(duì)開發(fā)投資的影響較大, 因此,應(yīng)當(dāng)盡量采用結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)潔的裝置。所以, 在稠油計(jì)量設(shè)備選型過程中,不可忽略設(shè)備尺寸的比選。