GLCC多相流计量装置用于单井计量

GLCC多相流计量装置用于单井计量 GLCC多相流计量装置用于单井计量王晓莉 (中原油田设计院 ) GLCC多相流计量装置是一种油田单井计量装置。它主要是针对现在计量站单井液量普遍偏低 , 流量变化大和含水率较高的情况 , 利用分离计量原理计量的一种多相流计量装置。GLCC多相流计量装置由 3大部分组成 : ①GLCC气液两相分离系统 ; ②控制系统 ; ③计量系统。 11GLCC气液两相分离器工作原理 GLCC分离器由预分离入口区、入口分流区、漩涡区、气泡区和液滴区以及气相和液相出口配管等部分组成 (见图 1)。气体和液体分离...

GLCC多相流计量装置用于单井计量王晓莉 (中原油田设计院 ) GLCC多相流计量装置是一种油田单井计量装置。它主要是针对现在计量站单井液量普遍偏低 , 流量变化大和含水率较高的情况 , 利用分离计量原理计量的一种多相流计量装置。GLCC多相流计量装置由 3大部分组成 : ①GLCC气液两相分离系统 ; ②控制系统 ; ③计量系统。 11GLCC气液两相分离器工作原理 GLCC分离器由预分离入口区、入口分流区、漩涡区、气泡区和液滴区以及气相和液相出口配管等部分组成 (见图 1)。气体和液体分离后分别从直管的顶部和底部排出 , 气液相混合物是由旋流转动产生的离心力以及重力进行分离。密度大一些的液相沿着直管的管壁到了底端 ; 稍轻的气体到了涡旋的中央 , 形成一个倒圆锥型的涡流面 , 从顶部分离出来 , 从而实现油井产出物的气液分离。旋流分离器按要求具有良好分离效果的关键是 : 对整个管路系统进行分析 , 确定其气液流动特性、建立正确的气液分离模型和确定正确的控制方案。图 1　GLCC分离器结构 21GLCC控制系统原理由于入口管多相流的不稳定性 , 尤其产生严重段塞流及井位切换的情况下 , 气液相比率通常发生较大的变化。这样会导致 GLCC分离器内压力和液位的波动 , 而这些复杂的工况会严重影响 GLCC分离器的分离性能 , 产生诸如气相夹带液体和液相夹带气体的情况。采用控制系统的目的是为了保证 GLCC分离器的液位处于最佳状态 , 从而使系统稳定 , 分离效果好 , 以便提高计量精度。 GLCC控制系统主要由液位控制和气相压力控制组成。根据现场工况的流型模拟 , 充分考虑了液位、压力、气液流量和阀位之间的相互关联 , 组成了完善的复合调节系统。通过建立正确的气液分离模型和采用完善的控制系统 , 使分离器实现良好的气液平衡 , 达到理想的分离效果 , 以达到要求的计量准确度。一般来说分离器气液平衡 , 依靠 GLCC的流体动力设计和对液位、压力的控制来实现 , 在流型复杂时需通过分别控制气相和液相流量来达到系统的整体平衡和稳定。在进行控制系统设计前关键在于确定流型。通过计算机模拟现场的工况 , 确定是属于泡状流、环状流还是不同强度频率的断塞流 , 并依据流型模拟的结果确定采用哪种控制方案 , 从而达到符合现场工况的较理想的控制效果。 31计量原理流体经过 GLCC分离器后 , 被分离成气相和液相两种状态 , 气相仪表由气体质量流量计进行计量 , 液相由液体质量流量计进行计量。利用液体质量流量计实测的油水混合密度和已知的纯油和纯水的密度 , 分别计算出油、水两相的质量。原始公式 : 混合密度 =水密度〔含水率 + (1 -含水率 ) 油密度。推导出 : 含水率 = (混合密度 - 油密度 ) / (水密度 -油密度 )。上式不含温度修正 , 通过温度修正可以较为准确地算出含水率。 41石油工业计量测试研究所测试情况该装置在石油工业计量测试研究所 (国家级多相流计量装置标定单位 ) 进行了标定 , 结论如下 : GLCC多相流量计量装置在液流量 20～200m3 /d、气流量 150～300m3 / d、含水率 30% ～100%范围内的计量准确度为 : 液相计量准确度为 ±3%; 气相计量准确度为 ±10%; 含水率计量准确度为 ±2%。 51结语 GLCC多相流计量装置在中原油田采油五厂的 18#和 42#计量站使用了近 1年的时间 , 在使用期内 , 该装置没有进行过任何维护和维修 ; 日常使用无需排污 , 减少了环境污染 ; 操作简单 , 站内的操作员给予了该装置很高的评价。 GLCC多相流计量装置的开发应用成功 , 实现了单井连续计量和分队连续计量 , 解决了传统计量方法的间断性和不准确性 , 弥补了目前多相流量计无法测量小流量的技术空白 , 达到了《油田油气集输设计规范 ( SY/T0004—98) 》规定的单井油气水计量准确度 ≤±10%的要求 , 完善了油井采出液多相流混相输送的工艺技术。 (栏目主持　张秀丽 ) 73　　油气田地面工程第 24卷第 4期 (200514) 　　

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