1 问题的提出
(1)江汉油田现场使用的单井计量流量计,不能适应生产需要。有的井计量用流量计由于在开始选用时就没有考虑其技术参数的适用性,配注量在其计量范围下限之外(目前在用的流量计计量范围在1.6~40m3/h,即38.4~960m3/d),江汉油区初步统计有80多口井。
(2)现有校验装置只考虑到单井口径为50mm的流量计的情况,其它口径流量计基本没有考虑。根据对现场注水井单井计量情况调查和仪表车间对现有流量计的校验情况来看,注水井单井计量及注水用流量计在建档、定期校验和更换方面做的工作还不够。由于规章制度执行差,采油队有时考虑成本等因素。有的流量计带病工作,有的流量计误差很大而不能及时送去校验,给注水井后期管理和注水资料的正确录取等带来困难。使注水的有效性打了折扣。随着洗井车的应用,单井洗井多不再用原井流量计计量上多数小区块,如黄场、马王庙、广北等,由于注水泵排量所限,一般不再用站内泵洗井,单井计量问题,特别是新投转注并,在设计阶段就应根据地质配注情况选择合适流量计,以实现较为准确的计量。
(3)目前在流量计校验方面主要是校验流程不配套,标定时没考虑实际配注情况,只在流量计本身计量范围内进行标定。
2 室内实验检测和分析
江汉油区注水井单井使用的电子流量计,其口径为50mm(25mm的很少),公称流量为20m3/h,最大流量为40m3/h,最小流量为1.6m3/h,脉冲数为1200个/1m3。对于单井配注量较大的王场油田注水井,以及当初考虑到洗井等因素,单井计量流量计相对能够适应。根据现在各区块注水井配注量情况,以及洗井车应用情况,现在注水井在用的流量计,特别是50mm口径,脉冲数为1200个/m3 的流量计,在用于配注量在40m3/h以下的井时,已超出其流量下限,计量误差很大。在投入使用后,排量在40m3/h以下时,计量误差远大于当初的技术指标,且具有随机性;再加之地质上对加强和控制注水井,允许有一定的上下限水量范围,注水井实注量和配注量的差距就更大了。
江汉采油厂小配注量并还是比较多,小配注量并统计情况见表1。坪北油田现有123口注水井,单井配注量都很小。流量计厂家由于考虑当流量计在计量上限大排量时,如果脉冲数太大,表芯叶轮转的太快,所以脉冲数设置考虑整个计量范围内,不能太大,因此当排量小时,一次表芯叶轮可能不转或无脉冲,二次表当然是无显示,计量误差自然很大。因此我们先在室内分别对新表和旧表在不同的小配注量对应的排量进行检测。由表2可看出,即便是新表,当排量较小时误差也是很大,当排量接近10m3/d时,误差超过了40%,而实际上的误差具有随机性,在其计量范围下限38m3/d以下,误差是无法控制的。
表3是对部分注水井单井计量用旧流量计进行的室内检测结果.由表中可看出当日注水量小于30m3/d,计量误差很大。注水井流量计在使用一段时间后,由于结垢和腐蚀等原因,致使一次表芯和壳体间密封性变差,因此现场在用的流量计有的误差会更大,且同样是随着配注量变小,误差逐渐增大,仍至二次表无显示,有的旧表在接近1m3/h时,流量计还是无显示。
表1 现有小配注量注水井井数统计表
配注量
≤m3/d
井数(口)
25
43
40
36
检测点
检测流量(m3/d)
1.6
1.0
0.7
0.4
日注量(m3/d)
38.4
24
16.8
9.6
新表芯1
实测误差(%)
4.19
1.41
-9.05
-40.41
新表芯2
实测误差(%)
0.71
2.46
-5.91
-45.64
注:因流量计在较大排量时,误差相对较小,因此表中没有给出大排量下误差。
表3 旧流量计计量误差室内测量数据表
旧表1
检测流量(m3/d)
2
1.3
0.89
0.7
0.4
日注量(m3/d)
48
31.2
21.4
16.8
9.6
实测误差(%)
2.14
-3.79
-55.83
-55.04
无显示
旧表2
检测流量(m3/d)
2
1.2
0.8
0.5
日注量(m3/d)
48
28.8
19.2
12
实测误差(%)
0.72
-8
-60.27
-72.81
旧表3
检测流量(m3/d)
1.6
1.2
0.86
0.5
日注量(m3/d)
38.4
28.8
20.64
12
实测误差(%)
-3.11
-11.13
-25.1
旧表4
检测流量(m3/d)
2
1.2
0.7
0.4
0.42
日注量(m3/d)
48
28.8
实测误差(%)
-3.46
-29.96
3 解决方案
(1)新投转注水井单井流量计,不再一律使用口径为50mm的流量计,而是使用较合适口径和脉冲数的流量计,即根据实际单井配注和单井所在区块注水井普遍配注情况,选较小口径流量计(口径25mm涡轮流量计的计量范围为1~20m3/h,口径为15mm涡轮流量计的计量范围为0.5~5m3/h,且在小排量下压降很小)。
(2)有条件的新投转注水井,单井计量考虑使用电磁流量计,电磁流量计由于流道内无机械转子,压降更小,且易实现降低通径和小排量计量。在不改变涡轮流量计口径,而和厂家协商把其公称流量降至2m3/h左右,计量范围在0.5~10m3/h,脉冲数调到一个较合适的数值;经向厂家咨询,即便是定做,在口径不变的情况下,目前用的可拆换涡轮流量计暂不能实现小排量计量。通过对全国多个厂家产品情况了解,高压涡轮流量计都有相同的弊端。因此对新投转小配注量并可考虑使用电磁流量计。但使用电磁流量计,价位较高。25mm口径约6000元1套,50mm口径约8000元1套(批量定做),相应在用可拆换涡轮流量计是2500~3000元1套。且电磁流量计需高压电源。
(3)江汉油区现有的单井计量状况一时无法改变,但部分配注量较小的区块,如黄场、广北、马王庙等外围油田及新投入规模开发的新区,注水井单井流量计可根据生产情况,如水表坏需更换等,逐渐改变过来。利于职工调水和注水泵正常运行,厂仪表车间可根据情况增加相应口径流量计的校验流程。
(4)与工程地质相结合,对配注量小于40m3/d(特别是配注量小于30m3/d的注水井)的注水井注水量作适当调整,增大瞬时排量(配注量作适当调整),控制单井计量误差到20%以下。和有关厂家结合,开发较经济的小排量高压流量计,以改善现有的小配流量并的单井计量情况。
4 结论
(1)通过注水井单井计量工作的改进将有利于职工调水和注水泵正常运行,特别是分注单层的井,当配注量小时,职工调水不仅不方便,且实际上并没有连续在注,致使封隔器受力状况变差。该方案的实施将提高单井计量的准确性,减少误注,提高注水的有效性;该方案的实施也将提高注水井单井计量资料的准确性,有利于动态分析,有利于领导决策,具有一定的经济和社会效益。
(2)坪北油田从2002年开始,陆续把原有大口径流量计更换为小口径流量计,到目前全部注水井都是采用口径为15mm的流量计,取得了很好的效果。不仅方便了职工调水和资料录取,提高了计量的准确性,同时也改善了在坪北特殊性地理条件下注水站运行的平稳性,减轻了工人的劳动强度;减少了误注,为油田动态分析、油井稳产提供了保证。
(3)江汉油田江汉油区注水井的单井配注量参差不齐,有的井日配高达几百立方米,有的井配注却小到日配10m3,这给流量计选择和管理带来了一定的困难。但在单井计量流量计的选择上,不能千篇一律,要从设计开始,必须考虑单井计量流量计的适应性;要在领导重视,相关部门配合下加强管理,减小计量误差和避免误注水;提高注水资料的准确性,以利于动态分析,帮助领导作出正确决策。




