發(fā)布時間：2020-04-15 01:23

【摘要】：油井產(chǎn)量計量是分析儲層變化情況、獲取油井動態(tài)資料、制定油田開發(fā)方案的重要依據(jù),是原油生產(chǎn)中一項重要工作。目前單井計量主要依靠cms單量儀器進行計量,現(xiàn)場存在單量井數(shù)量多,施工難度較大,設(shè)備維護工作繁重等缺點。在數(shù)字化的基礎(chǔ)上進行抽油機井的功圖法產(chǎn)液量在線計量,現(xiàn)場操作過程中,功圖在線計量的誤差較大,校正周期長,計量不夠準確。開展叢式井組產(chǎn)液計量研究與應用,實現(xiàn)叢式井組多井自動輪換計量,能夠達到降低油井計量誤差的目的。因此,本文首先從計量系統(tǒng)和PLC自動控制系統(tǒng)兩方面進行方案設(shè)計,其中計量系統(tǒng)包括對電動閥、分離罐、計量罐和磁翻板液位計等元件的設(shè)計和選型,根據(jù)設(shè)計方案形成了計量工藝的整體流程。最終確定采用先分離后計量的叢式井組撬裝式產(chǎn)液計量方案。其次,本文使用Fluent軟件對分離工藝進行仿真模擬。首先通過Design Model建立分離罐的幾何模型,然后流場網(wǎng)格劃分采用Mesh模塊完成,在完成網(wǎng)格無關(guān)系的分析后最終采用27W單元數(shù)的網(wǎng)格,模型選取Eulerian模型和RNG k-?湍流模型,算法采用Phase Coupled SIMPLE,通過設(shè)置各相的殘差值都滿足1 10-5的條件后計算結(jié)果收斂,最終得到了分離罐內(nèi)整個流場的流動情況。為了使設(shè)計的分離罐具有較高的分離效果,本文重點從氣體分離效率方面考慮衡量分離裝置的優(yōu)劣性,通過對分離罐的溢流口直徑、底流口直徑、罐底外形和進液口高度四方面的對比,綜合得出溢流口直徑為100mm、底流口直徑60mm、入口高度0mm的幾何結(jié)構(gòu)作為最終使用的分離罐,并對其從入口流速和含氣率兩方面進行分離效率的影響因素分析,得到分離效率隨著入口流速的增大而增大,但底流口壓降也會隨著增大,而入口含氣率的上升,分離效率和壓力降都呈下降趨勢。最后,在前兩部分研究結(jié)果的基礎(chǔ)上對設(shè)計好的叢式井組計量裝置在Q油田進行現(xiàn)場實驗,通過與實際日產(chǎn)量的對比,表明該區(qū)塊多為低產(chǎn)低效井,并得到該計量裝置在現(xiàn)場計量過程中的計量誤差,計量結(jié)果表明該裝置計量誤差較低,在此基礎(chǔ)上對誤差進行分析,得到誤差率隨著產(chǎn)量增大而減小的規(guī)律,并通過現(xiàn)場實驗得到的結(jié)果對六口叢式井組的輪換計量效果進行分析,結(jié)果表明該裝置對叢式井組輪換計量有較好的適應性。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 叢式井組撬裝式計量裝置設(shè)計圖根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)置，在三口井之間實現(xiàn)自動計量切換，三通電動閥組選擇一口生產(chǎn)井首先來油倒入氣液兩相分離器進行氣液分離，緊接著進入計量罐進行液位計量，液體進入計量罐達到設(shè)定值時磁翻板液位計發(fā)出信號給 PLC 控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)預先設(shè)定的生產(chǎn)程序控制電動閥來完成計量，在此過程中將實測數(shù)據(jù)信號傳送給數(shù)據(jù)收集和處理控制系統(tǒng)。其計量過程和原理為：連接井口，當需要計量時，三通電動閥選擇需要計量的井口同時 PLC 計量控制系統(tǒng)開始發(fā)出啟動命令，電動閥 2 打開，電動閥 3 關(guān)閉，油井來液時通過氣液分離控制，實現(xiàn)氣液分離，分離器液位上升，分離后的氣體從分離器直接進入套管，分離后的液體進入計量罐。液體進入計量罐達到液位計下限時磁翻板液位計發(fā)出信號給 PLC 控制系統(tǒng)，開始有效計量計時，當液位上升到液位計上限時，PLC 控制系統(tǒng)發(fā)出電信號使電動閥 2 關(guān)閉，電動閥 3 打開，把進入儲罐的分離液向套管內(nèi)注入；當液面達到設(shè)定的低限位時磁翻板液位計發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，PLC 控制系統(tǒng)發(fā)出電信號使電動閥 3 關(guān)閉，，電動閥 2 打開，如此反復。完成計量后，系統(tǒng)自動記錄并儲存數(shù)據(jù)，然后切換下一口井等待計量。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE328

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本文編號：2627962