多相流量计在Petrozuata油田的应用

多相流量计在Petrozuata油田的应用 李玉凤:多相流量计在POlrOZL~aTD油田的应用3j 多相流量计在Petrozuata油田的应用 摘要以前应用多相流量计(MPM)时 通常只使用几台流量计.而委内瑞拉的Petro- zuaia却安装使用了37台多相流量计,该系统 已经运行了5年多.本文讲述了多相流量计设 备及其运行情况,介绍了广泛应用这种计量技 术时遇到的困难和运行结果. 主题词稠油油藏多相流量计操作 忡能运行币?维护 一 ,概述 Petrozuata是一个战略性合资公司,其中 C0n0c0Ph?ips拥有51.1股份.委内瑞拉国家石 油公司Petr61eosdeVellezuel8S.A.(PDVSA) 抛有49.9%.陔项目是委内瑞拉Anzodlegui州一 个原油生产和加工的综合项日.尽管在2001年4 月开始工业化运行,但实际的超稠油生产始于 1998年中期.Pelrozuata的主要职能包括在Ori— rloco油减带的Zuata区开采超稠油,并输送到委 内瑞拉北海岸的Jose-1-业中心,改质为l9., 26.5.API的合成原油,然后与14.APl原油和相关 副产品(如液化石油气,硫和石油焦)一起销售. Petrozuata公司的运营期为35年,在此期间 将钻750多口井,预计超稠油生产量接近16× 】0bbl.谈公司利用々利炼焦技术将稠油改质为轻 质合成原油,生产能力为12×lobbl/d.现在. Petrozuata超稠油生产量超过J2.5×10bbl/d. 白1997年以来,Petrozuata在Zuata 56000acre的范嗣内钻了260多口井(现在还有 】95口井在生产),在接下来的3O年里还将钻490 口井,这些井聚集在37座生产平台周围. 生产出的超稠油掺人石脑油后,由1l台 2000hp的多相混输泵进行输送.油田内产出液由 37台多相流量计进行计量分配,每一座生产平台 安装一台多相流量计.稀释后的原油经过中央处理 没备处理(除气币?脱水)和计量后,通过一条直径 36in,长l25mile的管道泵输到加工厂. 二,稠油和超稠油生产 早在Petrozuala油田开发过程中就存在的两个主 编译:李玉风(中石化石油勘探开发研究院) 审校:马颖洁(大庆油田上程有限公司) 要工艺问题.都是|n原油黏度(过大),气/油泡沫和 油/水乳状液引起的.稀释基生产模式可以有效降低 黏度由于流体黏度与稀释液加量成反比,很少量的 稀释液就可以大大降低混合液的黏度.另外,昼夜环 境温度变化对流体黏度也有很大的影响. 由于初始油藏压力低于泡点压力,此.原油 在油藏条件下有泡沫产生. 早在没计阶段就认识到需要大量的井币?生:平 台才能成功地开发油减.传统的油气抽提技术需要 集油站或者集油平台,每一个站或平台都需要一台 测试分离器或生产分离器将气从烃液中分离出米. 由于原油黏度和密度都很大,分离器必须要足够大 才能保证足够的停留H寸问,需要加热炉和化学 添加剂控制起泡(还有助于油水分离). 传统的重力基测试分离器和有关没备郜足高投 资设备.通过成本研究发现,使用多相混输泵将偏 远处井和平台生产的多相流体输送至中央处理装箕 是可行的.对泵输的多相产品进行集中处理的没计 概念要求油井平台采用多相流计'量. 三,流量计 技术评估选定了四个流量计厂商,他们使刚的 是不同的计量策略和技术.这些多相流量计系统已 经通过了多种质量测试.在模拟现场条件下对这些 流量计进行性能检测后,选择了一种多相流量计_并 进一步进行了现场测试试验.试验结果表明,流量 计在很宽的黏度范围内工作良好,测量方法和技术 对该油【日流体性质不敏感,mi可以对不同外流体 进行计量操作. 1,生产和油井测试试验 在更加真实的现场条件下,进行了两次小规模 试验以评价流量计的没计和性能.现场条件能够检 测流量计处理高黏度产出液以及随现场温度变化时 的性能.试验也检测了流量计对掺入低黏度稀释刑 的反应以及对稀释剂与稠油混合液的计量结果.流 量变化可以评价流量计的凋节性能 2,现场安装和启动 在1998乖?l999年进行了多相流量汁的安装. 36国外油田 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 第22卷第ll期(2006.11) 流量计在从休斯顿的厂家发货前进行了工厂验收试 验.试验包括大范围流量,含水率,气体含量对流 量计的影响.每一批流量计的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 都根据现场使用 情况进行了改进,包括硬件和软件. 新计量技术的引入需要对现场人员进行技术, 设备,维护等方面的 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 .最初,厂家负责对主要 的项目工程师进行培训,Petrozuata负责对现场操 作人员进行培训.在现场,厂家提供了投产现场技 术支持,并帮助培训现场技术人员,协助进行系统 维护丰n运行. 油田平均产砂量为0.59,6(体积分数),不过 这个数值不是固定的,在生产过程中有可能增大或 减少,在延长期内有可能降刘0.19,6,处于这个水 平的产砂量可以忽略.但是,在关井或启动很短的 时I1]_l内,产砂量有可能达到5,甚至更高.在多 相计量系统中容积式(PD)流量计对外来物质很 敏感,含砂量过高有可能使其磨损或划伤,损坏. 根据Petrozuata的应用经验,改进了外部滤网,厂 家重新设计了PD流量计以提高其对外来物质的容 限,对砂子的耐磨性达到所需的水平由于高产砂 量一般在启动时产生,因此在启动阶段将多相流量 计旁路,直到井中侵蚀物质全部清除干净. 早期发现的另外一个问题是压力及压差传感器 的脉冲发生管堵塞,这个管中最初装满了硅油以防 止污染和堵塞.一旦堵塞需要加大维修力度.为此 开发了一种半自动系统,只需很简单的操作就可以 在管中重新充填硅油.该系统运行良好,而且由于 沥青堵塞导致的仪表故障也大大减少. 3,定期校准 制定了一个定刺校准程序以保证流量计准确操 作.体积校准是将一种单相液体以PD流量计满量 程的lO和5O的流量通过多相流量计(MPM), 检验流量计计量的准确性.浚方法可测试流量计组 件并与初始(出厂)时的校准结果进行对比.多相 流量计(MPM)由3个流量计串连组成,出厂时 这3个流量计在测量范围内测量结果的误差不超过 ?O.5.如果偏差变大,应采取措施减小误差或 进行更换. 当流量计进行在线校准时要使用稀释剂,这时 需要增加,个稀释剂循环管线,该改进可以大大减 少维护工作量. 4,多相流量计性能包络线 多相流量计自启动以来一直运行良好.但是, 一 些井的产量大大低于预期产量,低于流量计性能 包络线的下限,流量计最大测量流量为5000BFPD (bbl/d).厂家采用储罐计量对流量计进行了大量 测试并对流量数据进行综合分析,建立了一个曲线 模型用于拟合流摄计在低流量条件下的流量.修改 后的软件利用曲线拟合消除了系统偏差.大大缩小 了误差范围. 5,运行和维护 多相流量计遇到了一些由于操作条件引起的问 题.某些现场条件导致了高的维护率,其中,潮湿 环境引起的湿气进入,砂和外来物质进入PD流量 计以及稠油堵塞脉冲发生管是影响流量计性能的主 要因素,某些电子和电器元件强度不够也是影响硬 件性能的一个重要因素.通过适当的维护和操作员 培训,许多问题得到解决,与其有关的故障也大大 减少. 在2003年末对所有流量计进行了维护检查和 核验,评价了直接引起流量计故障的几种运行【}j 索.对维护条件的进,步研究表明,每台多相流量 计年平均约需要120人工时,维护费用$2500/年. 对于37台多相流量计来说,这与传统计量系统的 成本相比还是相当有吸引力的. 6,现场性能 多相流量计自启动以来一直运行良好.分配系 数是每月油产量与油井计量总数的比值,它反映了 几个参数,包括所采用的油井计量方法,计量的频 率和时问,也反映了多相流量计计量的准确性和可 重复性 在生产初期,典型的日分配系数为?20, 25.月分配系数在O,1.45问变化,这令人难以 接受.这可能是由于多相流量计计量的不确定性, 装置启动带来的外部(}j素,正在开发和调整的操作 系统和管理等多种因素共同造成的.在扩大了流量 计动态范围,改进了维护方式,提高了多相流量计 校准技术及操作人员熟悉了系统后,日分配系数和 月分配系数降低到一lo,0,这是一个比较令 人满意的结果.不过,如果多相流量计和油井计量 操作适当的话,13分配系数可以达到土3%.在 Petrozuata超稠油生产中天然气不是主要的生产对 象,总的日产气量约为30MMscf/D(10eft/d), 天然气月分配系统约为?5. 资料来源于美国《JPT》2005年6月 (1l蹙稿日期2006—01—11)