Q油田丛式井组撬装式产液计量研究与应用

发布时间：2020-04-15 01:23

【摘要】：油井产量计量是分析储层变化情况、获取油井动态资料、制定油田开发方案的重要依据,是原油生产中一项重要工作。目前单井计量主要依靠cms单量仪器进行计量,现场存在单量井数量多,施工难度较大,设备维护工作繁重等缺点。在数字化的基础上进行抽油机井的功图法产液量在线计量,现场操作过程中,功图在线计量的误差较大,校正周期长,计量不够准确。开展丛式井组产液计量研究与应用,实现丛式井组多井自动轮换计量,能够达到降低油井计量误差的目的。因此,本文首先从计量系统和PLC自动控制系统两方面进行方案设计,其中计量系统包括对电动阀、分离罐、计量罐和磁翻板液位计等元件的设计和选型,根据设计方案形成了计量工艺的整体流程。最终确定采用先分离后计量的丛式井组撬装式产液计量方案。其次,本文使用Fluent软件对分离工艺进行仿真模拟。首先通过Design Model建立分离罐的几何模型,然后流场网格划分采用Mesh模块完成,在完成网格无关系的分析后最终采用27W单元数的网格,模型选取Eulerian模型和RNG k-?湍流模型,算法采用Phase Coupled SIMPLE,通过设置各相的残差值都满足1 10-5的条件后计算结果收敛,最终得到了分离罐内整个流场的流动情况。为了使设计的分离罐具有较高的分离效果,本文重点从气体分离效率方面考虑衡量分离装置的优劣性,通过对分离罐的溢流口直径、底流口直径、罐底外形和进液口高度四方面的对比,综合得出溢流口直径为100mm、底流口直径60mm、入口高度0mm的几何结构作为最终使用的分离罐,并对其从入口流速和含气率两方面进行分离效率的影响因素分析,得到分离效率随着入口流速的增大而增大,但底流口压降也会随着增大,而入口含气率的上升,分离效率和压力降都呈下降趋势。最后,在前两部分研究结果的基础上对设计好的丛式井组计量装置在Q油田进行现场实验,通过与实际日产量的对比,表明该区块多为低产低效井,并得到该计量装置在现场计量过程中的计量误差,计量结果表明该装置计量误差较低,在此基础上对误差进行分析,得到误差率随着产量增大而减小的规律,并通过现场实验得到的结果对六口丛式井组的轮换计量效果进行分析,结果表明该装置对丛式井组轮换计量有较好的适应性。
【图文】：

技术路线图

图 2-1 丛式井组撬装式计量装置设计图根据控制系统设置，在三口井之间实现自动计量切换，三通电动阀组选择一口生产井首先来油倒入气液两相分离器进行气液分离，紧接着进入计量罐进行液位计量，液体进入计量罐达到设定值时磁翻板液位计发出信号给 PLC 控制系统，控制系统根据预先设定的生产程序控制电动阀来完成计量，在此过程中将实测数据信号传送给数据收集和处理控制系统。其计量过程和原理为：连接井口，当需要计量时，三通电动阀选择需要计量的井口同时 PLC 计量控制系统开始发出启动命令，电动阀 2 打开，电动阀 3 关闭，油井来液时通过气液分离控制，实现气液分离，分离器液位上升，分离后的气体从分离器直接进入套管，分离后的液体进入计量罐。液体进入计量罐达到液位计下限时磁翻板液位计发出信号给 PLC 控制系统，开始有效计量计时，当液位上升到液位计上限时，PLC 控制系统发出电信号使电动阀 2 关闭，电动阀 3 打开，把进入储罐的分离液向套管内注入；当液面达到设定的低限位时磁翻板液位计发出信号给控制系统，PLC 控制系统发出电信号使电动阀 3 关闭，，电动阀 2 打开，如此反复。完成计量后，系统自动记录并储存数据，然后切换下一口井等待计量。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE328

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本文编号：2627962