石油矿场单井简易多相流量计的研制

论文摘要

随着技术的进步,油田越来越需要功能强、自动化程度高的油井计量设备来提高劳动生产率和油田的管理水平。但是,石油矿场的单井生产存在液流量范围大(3 m3/d～400m3/d),含气变化大(0%～100%),含水率变化范围大(0%～99%)及原油密度变化大(0.8～0.95)、原油粘度变化大等诸多变化因素,因此油田单井计量多相流的研制面临许多难以解决的问题。通过分析当今世界先进的多相流技术,提出了一套完整的方案,即:采用单井简易多相流量计对单井的油、气、水进行实时在线测量,力求较圆满地解决困扰油田矿场在线连续计量的难题。单井简易多相流量计是通过旋流式液位自控分离器(液位控制器)将油、气、水三相流分成气液两相流,分别在液位控制器气路和液路上各配置气体流量计和液体流量计测量气、液流量;在液路上配置含水分析仪测量含水率,测量过程全自动控制。气液分离是测量准确度的关键,提出了液位控制器的气液分离、自动排气、自动排液和液位自动控制功能的设计方案。根据含水率的高低,提出了含水率测量的解决方案,含水率0～20%时,采用称重传感器测量含水率,含水率20%～90%时,采用密度计测量含水率,含水率90%～99%时,采用双能γ传感器测量含水率。提出了对于高粘度原油的测量采用重力热管加热的设计方案。通过与传统和两相测试分离器及三相分离器进行对比,指出了在单井计量方面简易多相流量计在性能价格比方面与其它测量技术相比具有明显的优越性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 油、气、水三相流现状及分析
• 1.3 油井计量的现状及分析
• 1.4 课题研究过程和主要研究内容
• 第2章 多相流测量的基本原理
• 2.1 两相测试分离器的原理及优缺点
• 2.2 油井三相分离计量技术
• 2.3 多相流量计的测量原理
• 2.4 国外多相流量计
• 2.5 国内外多相流量计测量准确度对比
• 2.6 测试分离器与多相流量计的技术经济对比
• 第3章 多相流关键技术的研究
• 3.1 多相流测量技术
• 3.2 单井简易多相流量计的技术指标
• 3.3 单井简易多相流量计在线连续测量的解决方案
• 3.4 流量测量的解决方案
• 3.5 含水率测量的解决方案
• 3.6 高粘度原油的解决方案
• 3.7 高含气原油的解决方案
• 3.8 主要仪器仪表的选择
• 第4章 单井简易多相流量计产品试验及现场应用
• 4.1 产品试验
• 4.2 现场应用
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果