由于油田長期滾動開發(fā)建設,現(xiàn)河采油廠部分采油隊之間存在油井集油流程交叉,無法實現(xiàn)油井計量;低產(chǎn)液、低含氣油井采用常規(guī)玻璃管量油分離器憋氣排液困難,油井無法計量;加之,高含水、稠油及三采原油的開發(fā)及油區(qū)環(huán)境惡劣等因素,目前的油井計量技術(shù)和手段難以適應這種開發(fā)形勢,計量誤差越來越大,單井計量數(shù)據(jù)無法全面真實反映采油隊的原油產(chǎn)量,不能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題,采取增產(chǎn)措施時有一定的盲目性。
實施分隊計量的目的:一是可以準確地掌握區(qū)塊的動態(tài)變化,及時地發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題,有針對性地進行分析和處理;二是把原油產(chǎn)量承包任務逐級分解到采油礦,采油礦分解到采油隊,壓力逐級下傳,杜絕采油隊交付計量時的推諉扯皮現(xiàn)象,調(diào)動員工的上產(chǎn)積極性,實現(xiàn)油田的精細化管理。
現(xiàn)河采油廠于2000年以來積極探索分隊計量技術(shù),目前已基本全面實施了分隊計量,建設了信息化監(jiān)控平臺,利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡系統(tǒng)將分隊計量儀表參數(shù)上傳到采油礦和采油廠的服務器,實現(xiàn)了分隊產(chǎn)量實時監(jiān)測,使各采油隊的產(chǎn)量由過去的模糊不清,變得清晰明了,并且能夠及時發(fā)現(xiàn)油井事故、管線穿孔盜油事故,通過對分隊計量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)動態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)和解決問題的針對性,時效性增強了。
1 交油系統(tǒng)
截止到2010年5月現(xiàn)河采油廠開井1773口,產(chǎn)液6.086×104t/d,產(chǎn)油4338t/d,綜合含水92.87%。全廠現(xiàn)有集中處理站6座,接轉(zhuǎn)油站11座,4個采油礦,25個采油隊。采油一、二礦給東營原油庫交油,采油三、四給集輸總廠交油。(圖1,圖2)
3 站外集輸管網(wǎng)調(diào)整
現(xiàn)河采油廠為實現(xiàn)分隊計量對不具備條件的采油隊進行了礦內(nèi)調(diào)整,對站外集輸管網(wǎng)交叉的分隊進行分隊合并和管網(wǎng)改造,對站內(nèi)流程不完善、站內(nèi)缺少分離計量設備的,新增計量設備。
站外管網(wǎng)調(diào)整如下。
采油一礦分別調(diào)整了采油1隊、5隊、7隊、10隊、29隊,把采油1隊劃歸到采油38隊,采油7隊劃歸到采油29隊,調(diào)整了采油5隊和7隊的站外管網(wǎng)。
采油二礦調(diào)整了采油4隊站外管網(wǎng),新建采油4隊集輸管線進王崗聯(lián)合站。
采油三礦和采油四礦站外管網(wǎng)能夠滿足分隊計量要求不需要調(diào)整。(圖3,圖4)
通過礦內(nèi)分隊管網(wǎng)調(diào)整改造,實現(xiàn)了分隊獨立進站,為分隊計量創(chuàng)造了條件。4站內(nèi)分隊計量設備的完善
現(xiàn)河采油廠通過礦內(nèi)分隊之間的調(diào)整,每座接轉(zhuǎn)站管轄1~2個采油隊,集中處理站管轄2~6個采油隊。接轉(zhuǎn)站分隊計量采用兩相分離計量或外輸計量方式,集中處理站均采用三相分離計量,每個分隊配備三相分離器及分相計量儀表,質(zhì)量流量計直接計量液量、混合液密度,人工輸入純油和純水密度計算出分隊來液的含水率、純油量和水量,通過信息平臺上傳到采油礦和采油廠進行實施監(jiān)測和動態(tài)分析。
接轉(zhuǎn)站的分隊計量方式:采用兩相分離計量和質(zhì)量流量計外輸計量方式計量分隊產(chǎn)量(圖5)。
集中處理站的分隊計量方式:三相分離器+質(zhì)量流量計計量分隊產(chǎn)量(圖6)。
5 信息平臺的建設
現(xiàn)河采油廠充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源,建設了分隊計量系統(tǒng)的網(wǎng)絡配套,建設分隊計量監(jiān)控信息平臺,實現(xiàn)采油廠,采油礦、采油隊三級分隊計量監(jiān)控系統(tǒng)的信息化監(jiān)控平臺,該部分主要包括現(xiàn)場計量儀表、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理4個部分。實現(xiàn)采集的實時數(shù)據(jù)同步上傳礦及采油廠服務器,同時與非實時的、手工輸入的或離線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成起來,建立計量間與分隊計量、分隊計量與采油礦、采油礦與采油廠三級的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時對比,為采油廠、采油礦、采油隊三級輸差、原油泄漏等分析提供快速的信息支持,進一步細化原油生產(chǎn)的責任,細化產(chǎn)量運行。為廠、礦、站,隊等相關(guān)環(huán)節(jié)提供及時可靠的生產(chǎn)信息,提升分隊計量信息資源的集成和共享,提升了分隊計量工作管理水平。
采用PLC對分隊計量儀表的數(shù)據(jù)進行采集,通過局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)實時上傳。供采油隊、礦、廠授權(quán)用戶和管理者查詢,分析。并且計量儀表的設置兼顧了管道泄露監(jiān)控系統(tǒng),能夠迅速準確定位,及時發(fā)現(xiàn)泄漏點。
6 實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測
分隊計量數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)傳輸?shù)讲捎偷V和采油廠,采集數(shù)據(jù)包括質(zhì)量流量計直接測量的混合液質(zhì)量、混合液密度、溫度、瞬時流量、壓力,通過二次儀表計算的數(shù)據(jù)包括含水率、純油量和水量;天然氣計量儀表計量的天燃氣量、壓力、溫度;水表測量的水量等參數(shù)。并通過報表形式顯示、輸出和打印,包括月報、日報、斑報表;2h累計數(shù)據(jù)、15min累計數(shù)據(jù)、1min實時數(shù)據(jù)的報表顯示和曲線顯示以及歷史數(shù)據(jù)保存等功能。附加了油罐自動盤庫系統(tǒng)后,信息平臺還可以顯示,輸出和打印儲油罐油層高度、體積、底水及庫存油量等參數(shù)。
7 分隊計量實施后的誤差分析
7.1質(zhì)量流量計純油誤差分析
現(xiàn)河采油廠共有25個采油分隊,原油計量均采用質(zhì)量流量計計量分隊原油產(chǎn)量。質(zhì)量流量計直接測量液量,混合液密度,通過輸入純油和純水密度計算原油含水率和純油量,因此原油計量誤差與液量的誤差和含水率誤差均有關(guān)系,是兩者誤差的組合。質(zhì)量流量計的誤差影響因素:污水密度、原油密度、質(zhì)量流量計的精度。根據(jù)誤差理論:
EQ為純油量計量誤差,無量綱;
E為質(zhì)量液量計量誤差,無量綱;
E為混合液密度計量誤差,無量綱;
E為原油密度計量誤差,無量綱;
E為污水密度計量誤差,無量綱。
根據(jù)誤差理論,現(xiàn)河采油廠采用的質(zhì)量測量精度為0.2%密度測量精度為1kg/m3,質(zhì)量流量計原油計量的誤差見圖5所示。
現(xiàn)河采油廠25分隊的原油計量誤差見表1。
從表1和圖7可知:現(xiàn)河采油廠25個采油隊,原油計量誤差小于5%的采油隊16個,原油計量誤差小于10%的采油隊8個,原油計量誤差大于10%的只有1個采油隊。除1#接轉(zhuǎn)站高含水重質(zhì)稠油計量誤差>10%外,其它分隊的原油計量誤差均滿足《油氣集輸設計規(guī)范》GB5.350-2005要求。
8 分隊計量應用效果
(1)分隊取全取準油氣水產(chǎn)量數(shù)據(jù)資料,為油田開發(fā)提供準確的生產(chǎn)資料
現(xiàn)河采油廠的分隊計量系統(tǒng)運行平穩(wěn),采油礦計量接收的液量、油量和采油隊計量的液量、油量基本吻合,由實施前13%的輸差,實施后降到了3%以內(nèi),為采油廠的管理提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。
(2)生產(chǎn)過程進行有效監(jiān)控,及時解決生產(chǎn)過程中的波動等問題,通過對分隊計量配套遠傳監(jiān)控和管理軟件,實現(xiàn)生產(chǎn)全過程動態(tài)監(jiān)控。
?、俨捎偷V監(jiān)控室對全礦數(shù)據(jù)分析及監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)問題及時協(xié)調(diào)處理。
現(xiàn)河采油廠的油田位于三線兩區(qū)內(nèi),大部分油站被村莊和工廠包圍,管線占壓在民房和廠區(qū)下面,打孔盜油猖獗,實施分隊計量前不能及時發(fā)現(xiàn)盜油情況。分隊計量實施后,采油隊接轉(zhuǎn)站及集中處理站負責本單位數(shù)據(jù)的上傳,計算上游站輸出的液量、油量與下游站接收液量、油量的輸差,并分析上報來液量、油量變化及輸差變化的原因,在一個小時內(nèi)將分析結(jié)果報告礦監(jiān)控室,監(jiān)控室匯總分析各單位數(shù)據(jù),對輸差超出預警范圍的單位,立即通知分析返饋原因、及采取的措施。通過對上,下游液量、油量,水量及氣量計量和監(jiān)控,就可以準確判斷和分析采油隊外輸管線的情況。
采油一礦分隊計量實施后,2009年5月23日22:00郝現(xiàn)聯(lián)發(fā)現(xiàn)史南聯(lián)來液氣量和油量降低,立即組織巡線發(fā)現(xiàn)管線被打孔盜油,立即實行封堵措施,避免了巨額經(jīng)濟損失。2010年3月26日2:40采油一礦監(jiān)控室發(fā)現(xiàn)郝一站至郝現(xiàn)聯(lián)流量異常變化,立即通知礦護衛(wèi)中隊巡查,3:00發(fā)現(xiàn)郝一站φ219mm外輸線被打卡子,外接管線300m放油,現(xiàn)場繳獲盜油豐田面包車一輛,袋子油42袋,減少了原油損失。
?、诨鶎雨牎⒄局g主動進行信息交流,發(fā)現(xiàn)問題能主動共同分析解決。
聯(lián)合站每兩小時記錄一次各接轉(zhuǎn)站、采油隊來液、氣量計量數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)變化分析單井和外輸管線的生產(chǎn)狀態(tài)。站與站之間根據(jù)變化多次發(fā)出巡線預警。郝一、史南、河143、郝現(xiàn)聯(lián)均在短時間內(nèi)找到了盜油卡子。2009年8月22日一隊進站液量、油量在20:00~22:00分別由58t/d、19.7t/d到24:00逐漸降至35t/d、16.7t/d.22:30即通知一隊檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)H22-14站外輸穿孔。
?、卟捎完犞鲃舆M行上下游輸差對比分析,發(fā)現(xiàn)問題主動解決。
站與站之間的對比主要監(jiān)控外輸管線的運行狀態(tài),根據(jù)管線容積和外輸泵的排量計算出外輸油的到站時間,用輸出站外輸油量和接收站到站油量進行對比,提高判斷的準確率。2009年9月9日采油廠監(jiān)控室,郝現(xiàn)聯(lián)監(jiān)控室發(fā)現(xiàn)郝現(xiàn)聯(lián)到首站的油量與出站輸油量比對0:00~2:00差-1.957;2:00~4:00差-2.156立即安排巡線,經(jīng)過七小時的仔細巡查終于發(fā)現(xiàn)極其隱蔽的盜油卡子一處。
?、懿捎完犞鲃舆M行內(nèi)部產(chǎn)量對比分析,及時發(fā)現(xiàn)問題。
各隊根據(jù)進站液量、油量的變化進行內(nèi)部對比,來監(jiān)控單井的生產(chǎn)動態(tài)、單井和計量站管線的運行狀態(tài)。對比的內(nèi)容包括:本隊井口計量的油量與流量計計量的油量對比、從流量計取樣口取樣化驗含水與流量計檢測含水對比、實時檢測瞬時流量與近期平均流量對比。通過對比,查找管理中存在的薄弱點,尋找上產(chǎn)的潛力點。2009年8月份通過分隊計量發(fā)現(xiàn)一段時間內(nèi),采油一隊進郝一站的液量和油量到晚上就偏低,采油一隊加強了夜間值班力度,查獲了隱蔽盜油窩點一處。
現(xiàn)河采油廠2009年通過分隊計量系統(tǒng)全年發(fā)現(xiàn)停產(chǎn)、管線穿孔等突發(fā)事故963次。
(3)采油隊產(chǎn)量動態(tài)考核,責任下放,權(quán)責明細,提高采油隊生產(chǎn)管理積極性。
有了分隊計量系統(tǒng)的準確計量,各隊產(chǎn)液量、產(chǎn)油量數(shù)據(jù)準確,便于嚴格考核,壓力變成動力,生產(chǎn)積極性得到發(fā)揮,各隊都千方百計加強管理、提高時率、堵塞漏洞,減少流失,輸差大幅下降。有了分隊計量計量能夠及時、準確地發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題,并有針對性的進行解決處理,及時把握生產(chǎn)主動權(quán),同時考核采油隊的產(chǎn)量,杜絕采油隊交付計量時的推委扯皮現(xiàn)象,調(diào)動員工上產(chǎn)積極性。
(4)通過礦內(nèi)站外管網(wǎng)調(diào)整和站內(nèi)流程改造實施分隊計量,節(jié)約了能耗,提高了生產(chǎn)管理的針對性、時效性,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益。
現(xiàn)河采油廠通過對采油隊的站外管網(wǎng)調(diào)整,站內(nèi)實施分水改造,不僅提高計量精度,而且減少高含水原油的處理能耗,提高了油井的開井時率,促進了油田的穩(wěn)產(chǎn)、上產(chǎn)。實施分隊計量以來,減少原油損失170t/