XF-2005Ⅲ两相流量计在油气井测试中的应用

气液同采气井和伴生气井的气液计量准确性是目前面临的一大难题,XF-2005Ⅲ两相流量计采用多管束旋流分离器将气液两相进行高效分离,分别利用孔板流量计和楔形流量计实现气液在线计量,并具有液相测量补偿和含水率测定功能,大大提高了计量精度,同时计算机模块可以实现计量数据的直读和存储,有利于后期分析。现场应用表明,气的计量误差小于2.29%,液的计量误差小于2.33%,满足现场需求。     

橇装式气液两相混输计量装置设计与应用

设计了一种橇装式气井井口气液两相混输计量装置,采用气液分离法计量液量和气量,实现了实时在线计量天然气和水产量,结合智能流量计,可以连续稳定地在气液两相混合流动中计量两相瞬时和累计流量,数据通过无线系统上传。该计量装置采用气液混输,避免了液体外排污染环境,节能环保,同时设计为车载模式,移动方便。通过室内与现场试验表明,该计量装置能连续稳定地在气液两相混合流动中同时计量各相流量,平均误差均小于±5%,满足现场对气井产水、产气量计量精度要求。     

TPH-03小液量气液两相混输计量仪

为解决苏里格气田气井产水量、产气量的准确在线计量问题,研制了TPH-03小液量气液两相混输计量仪。该计量仪采用分离法计量气量和液量,主要功能是实时在线测量天然气及液态流量,同时提供现场的温度和压力等信息,并对采集的数据进行统计和管理。结合智能仪表,能够连续稳定地在气液两相混合流动中同时计量各相瞬时和累计流量,数据可通过无线数传系统上传。该仪器无运动部件,不排放或极少遗留污染物,节能环保。室内与现场试验表明,该计量仪能连续稳定地在气液两相混合流动中同时计量各相流量,平均误差小于±4%,基本满足现场对气井产水、产气量的精度计量要求。     

井丛自动选井及气液两相流量计量装置的研发和应用

延XX井区位于鄂尔多斯盆地天然气富集区的南缘,属于致密气田,气井生产过程中产水,水气比范围为0～9 m³/10⁴ m³,构成“湿气”工况。项目气井单井计量工艺为单相(纯气)计量,主要有旋进漩涡流量计、孔板差压流量计等,单相流量仪表受到出液的影响,无法准确计量气井的气液产量,导致无法准确监测气井生产动态,制约着气井的科学、精细管理。因此,实时在线气液两相流量计量装置的研发和应用就尤为迫切。研发的气液两相流量计量装置是适用于湿气工况条件的气液两相流量计,可以在气液不分离的状态下,对气井产出的气液流量进行实时连续测量,适用于环状流、段塞流等常见流态。将其与多路阀相结合,该装置可远程控制自动选井/倒井,同时实现井丛多口井自动选井及气液两相计量,实时采集信号并进行数据处理传输,输出气量、液量、气液比、温度、压力等参数。室内实验和现场试验结果对比显示,气相、液相测量的结果相对偏差分别为-4.82%、-8.47%和7.69%、20.00%,满足现场工况的计量要求。      

旋进旋涡与V锥组合计量气液两相流实验研究

目的解决低渗透气田在井间串联、井口混输计量模式下,单井产气、产液量无法准确计量的技术难题。 方法基于旋进旋涡流量计和V锥流量计的单相计量原理,通过开展空气-水两相流的室内实验,分析了不同运行压力、气液比以及表观气速下单相流量计的混相计量误差变化规律。借助量纲分析法,分别建立了进动频率和压降与相关无量纲准数的关联公式,并采用室内实验数据分别进行了混相条件下的参数修正,利用两种流量计串联组合的方式,提出了一种适用于低含液率的湿气双参数组合计量模型,并采用延安气田现场的实流数据对模型计算精度进行了验证。 结果室内实验时,当湿气体积含液率小于1%时,旋进旋涡进动频率随体积含液率的升高而降低,出现“欠读”现象,而V锥流量计的计量压降随体积含液率的升高而增大,产生“过读”现象。当体积含液率大于1%时,由于气相含液量偏大,造成旋涡进动信号下降规律不明显,从而导致组合计量模型的结果可能出现失真,现场实流测试结果显示,组合计量模型的气相体积流量的平均相对误差为2.029%,液相体积流量的平均相对误差为15.066%,体积含液率的平均绝对误差为 0.059%。 结论旋进旋涡与V锥流量计的组合计量模型在气相含液量较低时,气相和液相的计量精度可满足现场生产需要,且加工设计成本较低,可以为延安气田排水采气井的气液混相计量提供技术支持。      

组合式天然气气液两相在线计量装置

组合式天然气气液两相在线计量装置是将V锥与标准文丘里管两个单相流量计串联起来,利用这两个单相流量计在相同的测量条件下对湿气的响应特性不同,建立两个相应的数学模型,联立求解.通过大量室内实验及数值模拟,得出a、b系数的定量关系,通过计算机编程计算气、液产量.室内实验和现场试验表明,V锥和文丘里管组合式天然气气液两相在线计量装置能够实现单井产气量、产液量的不分离在线连续计量,气相计量误差小于5%.当体积含液率大于0.2%时,液相计量误差小于±20%.     

气田带液计量工艺研究

某气田采用传统孔板流量计计量方式,流程复杂,占地面积大。若采用带液计量工艺,则可省去分离器、污水罐等设备。目前三大类计量设备中,仅有速度式-旋进旋涡流量计在原理上可实现带液计量,但存在计量准确度受液气比变化及振动影响大,以及砂石高速旋转易损坏计量设备内部件等问题。针对带液计量技术难点,进行了设备优选和计量误差影响因素分析,通过模拟计算确定某气井液气比在0.3 L/m3以下时,可实现带液计量。结合某生产气井液气比在界限值范围内的统计情况,分三个层次开展了带液计量现场试验,约94.7%气井生产条件满足带液计量需求。目前,带液计量工艺已成功应用于现场,降本增效显著,对同类气田具有重要借鉴价值。     

喷嘴湿气井两相流在线计量装置研究及应用

传统的湿气井计量大多采用分离法,存在工艺流程复杂、造价高昂、占地面积大等缺陷。研制了以喷嘴为节流元件的湿气井气液两相流在线计量装置。应用Fluent软件仿真模拟了单相气、单相液、气液两相流过装置的流动特性,计算了虚高系数,建立了气液两相含率在线计量模型。CFD研究及现场应用表明:该装置模型计量精度高,气相计量误差在5%以内,液相计量误差在8%以内。该装置结构简单,可以将温度、压力、差压、气流量、液流量集成在一个表头显示,可以异地重复使用,维护量少,降低计量设备安装与维护成本,满足气田开发工程计量的需要。     

南八仙气田排水采气工艺先导性试验及效果研究

南八仙气田于2001年投入试采,天然气年生产能力为2.5×108m3,年井口产水量为669m3,平均单井日产气为2.1×104m3,水气比为0.04m3/104m3。目前有生产气井32口,单井平均产气量为2.09×104m3/d。随着南八仙气田开发周期的延长,气井出水趋势越来越严重,造成井口压力下降,携液困难,许多气井无法生产;通过对南八仙气田气井积液量的识别和积液程度的诊断,以及井下节流、涡轮工具排水、泡沫排水工艺的现场试验实施效果的分析,根据井深实际流速及对应的最小临界携液流速,优化涡流工具参数,设计了对应位置的涡流工具。选择涡流排水采气技术来改变井筒气液两相流态,降低了气井的临界携液流量。为下一步南八仙气田排水采气工艺的推广应用提供了依据。     

低渗致密砂岩气藏井筒流态判识及积液井措施管理

低渗致密砂岩气藏由于其"三低"特性,产水对该类气藏生产影响十分严重,准确判识气井积液是气田气井精细管理的重要内容。通过对产水气井井筒内气液两相分布状态的深入剖析,结合实际积液井压力测试数据,建立了井筒流态与气井流压、产气量之间的关系,并根据积液井井筒流态及排水采气措施适用性对积液井管理提出了优化建议,有效支撑了低渗致密砂岩气藏气井精细化管理,进一步促进了气田高效、可持续开发。     

三差压气液两相流流量计的研制与应用

为了对气液两相流流量进行准确计量,提出了基于弯管流量计的新型气液两相流流量测量方法。设计了由弯管、水平管和垂直管组成的三差压传感器,通过对3个差压信号进行分析,建立了压差与质量流量的关系模型,进而设计了三差压气液两相流流量计。同时通过标准表法对设计的流量计进行了试验验证。验证结果表明,三差压气液两相流流量计的测量精度达到±3%,可实现气液两相流的流量测量,与目前的两相流流量计相比精度有了很大提高。     

橇装式气井井口气液产量标定装置

为摸清气井产水情况,采取有效的排水采气措施,设计了一种橇装式气井井口气液产量标定装置.该装置采用气液分离计量工艺,计量后气液混输,避免了液体外排污染环境.2011年,长庆苏里格气田采用该装置对30多口重点产水气井进行了气液产量的核实,掌握了井口智能旋进旋涡流量计在含液情况下的气量计量误差范围,摸清了气井的产水情况和规律,对制定合理的生产制度及采取有针对性的排水采气措施提供了可靠的依据.     

大牛地气田压裂水平井合理动态配产优化研究

大牛地气田压裂水平井现有配产方法存在定产降压期配产气量远高于临界携液气流量、定压降产期配产气量低于临界携液气流量等问题,导致气井在生产过程中出现产量和压力递减快或井筒积液、水淹,严重影响了产水气井生产效果。考虑水平井有限导流、多段压裂缝间干扰及水平段变质量流特征,建立了压裂水平井气水两相温度、压力和产能耦合预测模型,评价表明,模型预测水平井流入流出生产动态与实际较吻合。以此为基础提出压裂水平井合理动态配产,即下限值取临界携液气流量值,上限值取流入流出曲线法与无阻流量法得到的合理产气量最小值,并给出了DPS-5井合理配产范围为1.76×10~4m~3/d～2.56×10~4m~3/d,对现场生产具有一定指导意义。     

稠油热采湿饱和蒸汽流量计量技术在河南油田的应用研究

注蒸汽吞吐开发稠油油田,油层注入蒸汽为湿饱和蒸汽时,计量误差大,为了解决单井注汽精准计量问题,在锥形孔板流量计基础上,引入“差压噪声”理论,建立了湿蒸汽流量、干度双参数测量模型,通过高频采集分析及数据库动态补偿运算,提高不同干度下的流量精度。单台注汽锅炉对单井注汽时,在注汽管线串连接入锥形孔板流量计,通过锅炉进水用电磁流量计来标定蒸汽流量,然后在组合注汽井进行试验,现场应用46井次,湿饱和蒸汽流量计量误差在5%以内,满足了注汽计量要求。     

湿天然气槽式孔板在线计量技术研究

针对当前湿天然气井口计量存在的技术难题，基于双槽形孔板的计量元件，研制了低成本双节流式孔板组合的流量计样机，研究了流体通过双槽型孔板时的流动特性以及各种气液比下双槽型孔板之间差压、压力、温度信号与气液分相流量之间的关系，建立了适用于双槽形孔板流量计系统的数学计量模型，并用此模型进行了室内计量实验、现场实验和国家计量中心的标定。测试结果表明，在实验范围内，气相流量的最大测量误差小于10%，液相流量的最大测量误差小于15%。该工业样机计量精度可以满足实际生产的需要。     

标准孔板流量计在普光气田的应用与分析

普光气田气质特殊,高含硫化氢和二氧化碳,天然气计量采用标准孔板流量计,存在计量不稳定以及读数偏差较大等问题。基于孔板流量计的结构原理,从高级孔板阀选材、流量计计算机选择和连接部件设计3方面介绍了孔板流量计在普光气田的应用情况,最后根据软件和硬件2方面因素,分析了流量计量误差产生的原因,并据此提出了正确设置计量参数、定期清洗孔板阀、五阀组和引压管路等改进措施。这些措施对解决高含硫气田计量问题具有一定的指导意义。     

产水气井井下节流技术应用条件分析

井下节流工艺作为一项低成本清洁采气技术,广泛应用于气田开发。但是东胜气田普遍产水,且液气比相对偏高,由于对井下节流技术应用条件认识不清,造成高液气比气井采用井下节流工艺后出现积液减产、水淹停产现象,影响了产液气井的连续稳定生产。通过分析井筒携液能力影响因素,发现气井压力越高、产气量越大、产液量越低,节流器下深越大、井筒携液能力越强。重点从排液角度出发,首次建立了一种考虑气井产能、举液能力和临界携液能力的井下节流技术应用条件识别方法,新方法符合率达95.8%,有效弥补该领域的理论研究空白。并以此为基础提出东胜气田井下节流技术应用条件,即要求气井井底压力大于7 MPa、产气量大于5 000 m~3/d、产液量低于5 m~3/d或最佳液气比低于2 m~3/10~4 m~3。现场应用表明,产水气井在井下节流+增压外输条件下防堵和排液效果明显,生产时率达99.2%,实现了产水气井清洁稳定生产。     

普光气田超声波流量计的优化应用

普光气田属于高含硫气田,具有"三高一深"的特点,天然气具有压力高、流量大、含有大量液固体杂质的特点,常堵塞高级孔板阀和孔板流量计引压管线,计量不准确,还带来很多不安全因素,为此改用了超声波流量计。针对超声波流量计常存在示值不稳定和计量偏低的问题,开展了一系列的实验工作,尝试引入了抗噪膜,并进行了补偿参数优化,有效的解决了示值不稳定和计量偏低的问题,达到了超声波流量计的可靠性和稳定性,大大提高了普光气田酸气计量的准确度。     

非分离式计量技术在页岩气地面测试中的应用研究

传统的气液计量方法是采用分离器,利用多相流体中各相的密度差异,通过物理方法将气液进行分离,之后通过单相仪器仪表和计量罐进行计量,设备质量和体积较大,综合成本高,安装周期长。为解决页岩气排采中的两相流计量难题,文章提出一种非分离式的计量技术,核心特征是将文丘里与电容层析成像技术相结合,配合深度学习算法,对两相流量进行精确计量并实时显示管道内流体流动状态,应用此技术开发的两相流量计在页岩气测试现场进行了现场试验,结果表明,文章所采用的非分离式计量技术,针对不同试验井况,测试结果稳定,计量精度较高,适用于页岩气排采的整个周期,基于电容层析成像技术的井口流动状态可视化能准确反映管道内流态,为气田科学生产提供实时单井数据支持。同时,气液两相流量计具有操作简单、维护方便、成本低廉、无人值守的特点,能够简化设备和工艺管线,符合页岩气低成本高效开发的初衷。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田南区产水气井合理产量研究

合理产量是气田开发的重要参数,也是产水气井配产的重要依据。裂缝发育的岩溶型有水气藏是已开发气藏中最复杂的类型之一,在气藏开发过程中,随着地层压力降低,边、底水快速侵入,准确计算气井合理产量尤为困难。针对这一问题,基于渗流力学基本理论,结合Fevang气水两相拟压力表达式,推导产气、产水方程;并结合气水两相相对渗透率经验公式、水驱气藏物质平衡方程,建立产水气井地层压力预测模型,通过拟合产气量和产水量数据,求取气井地层压力。进而基于产水气井一点法产能预测、气液两相管流压降及气井临界携液理论,应用节点系统分析,建立产水气井合理产量计算新方法。现场应用结果表明:(1)产水气井地层压力预测模型计算的地层压力与实测地层压力一致;(2)产水气井合理产量计算新方法指导气井生产,可有效控制气井水侵速度,减少井筒积液,保持气井平稳生产。