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溶解氣對金屬轉子流量計測量的影響及誤差分析

發布日期：2020-01-08 來源：作者：瀏覽次數：

【導讀】：摘要：油田產量計量是油田生產和管理中非常重要的工作，由于油田長期的注水開發，大部分油田都進入高含水開采階段。本文設計了一種井口地面油氣水三相流分相計量系統，該系統利用氣液旋流分離設備將氣液分離，用科里奧利力金屬轉子流量計測量分離后液相的質量和含油的比例 [2]，為油田產量計量提供準確的油井產量信息。......

摘要：油田產量計量是油田生產和管理中非常重要的工作，由于油田長期的注水開發，大部分油田都進入高含水開采階段。本文設計了一種井口地面油氣水三相流分相計量系統，該系統利用氣液旋流分離設備將氣液分離，用科里奧利力金屬轉子流量計測量分離后液相的質量和含油的比例 [2]，為油田產量計量提供準確的油井產量信息。

1 試驗內容

用計量系統測試氣水兩相流，實驗數據見表 1。試驗分析：注入 72 m3/天的氣，流量 5.7 m3/天，密度的平均測量誤差為 1.01%。

結論：在含氣較高時，水中有少量溶解氣體，影響測量結果。和純水對比，說明氣液分離系統可以很好地將氣液兩相分離。

2 試驗內容

用計量系統測試油水兩相流，實驗數據見表 2。試驗分析：加水 60%，油 40%，在攪拌均勻的情況下，流量 4.8 m3/天，測量系統得到的含水率的非常大瞬時誤差為 6.67%，非常小瞬時誤差為 -1.0%，平均值為60.29%，與實際值 60% 的誤差僅為 0.29%。

結論：測試系統含水率的測量結果比較準確的。瞬時誤差大原因是由于讀取各種數據的時間不同步引起的。

3 試驗內容

用計量系統測試油氣水三相流，實驗數據見表 3。試驗分析：流體是前面配制好的水為 60%，油40%，泵排量為 4.4 m3/天，在此基礎上，注入 72 m3/天的氣。金屬轉子流量計測出的瞬時含水率的非常大值為 56%，非常小值為 47.2%，平均含水率為 49.95%，與實際含水率差10.05%。這一誤差顯然過大。

由表 3 所給數據計算出的含水誤差為 11.37%，與表4 得到的誤差 10.05% 基本接近，說明試驗結果的一致性較好，同時也說明在大氣量情況下測量系統誤差很大。

4 誤差分析

試驗發現在大氣量情況下含油率的測量誤差較大，采取了另一種計量方式：即稱重與體積的測量方法。具體方法是：在系統處于穩定運行狀態后，從某一時刻起，金屬轉子流量計全部清零并重新開始計量各測量值，與此同時，打開測量系統中的取樣口，對流體取樣，并對取出的樣品用電子稱稱量重量，并測量流體體積，重復多次，驗證其一致。

試驗分析：金屬轉子流量計的測量結果為 46.01 kg 和稱量結果 46.25 kg ；體積分別為 49.12 L 和 49.45 L，質量的相對誤差為：0.52%，體積的相對誤差為：0.67%，這說明金屬轉子流量計測量的體積和質量是準確的，與稱量結果非常接近。

通過以上計算可得到，在加氣與不加氣的情況下，雖然混合密度相差 0.005 kg/L，但是含油率卻相差超過4%，由此可見，少量的溶解氣對含油率的計算可以造成很大的誤差。

試驗結論：在油氣水三相流測量時，即使把氣體分離干凈，油水中也會存在溶解氣，而這些氣體會對流量測量帶來誤差。氣體比例不同，油水中溶解的氣體量就會不同，而且油水中的溶解氣含量還和產出液的溫度、壓力和粘度等有關，因此油水流量測量時的誤差值還需要進行大量的試驗來確定。

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