多普勒超聲流量計在油田單井中的應(yīng)用
多普勒流量計是由一個超聲波發(fā)射器、一個接收器和一個信號處理、信息輸入、運算、顯示儀器組成。多普勒流量計的測量原理是:當發(fā)射器發(fā)射連續(xù)超聲波透過管壁進入流體,通過流體中運動的氣泡、固體顆粒等雜質(zhì)時,它們將以不同頻率反射聲波,這種頻率變化稱為多普勒效應(yīng)。多普勒流量計利用多普勒原理測量介質(zhì)流速、流量。
多普勒流量計是一種便攜式管外安裝的流量計,使用時清潔管道外壁表面,直接裝夾在管道上,目前國內(nèi)國外都有該種儀表生產(chǎn)。多普勒流量計的特性是:
1)管外測量、介質(zhì)無壓力損失;
2)安裝維護方便;
3)通過按鍵輸入管徑、時間、日期等參數(shù),直接顯示流速、流量;
4)整機功耗低(小于2.5 W ),重量輕;
5)測量范圍寬:流速0~10m /s管徑10- 5000 mm,工作溫度-20~250℃
單井油田原先主要采用分離器量油法:來油分別進計量站,經(jīng)計量匯管進計量分離器,根據(jù)計量分離器內(nèi)單位時間液面上升的高度(即體積的變化)計算出單井產(chǎn)量。分離器量油法是目前國內(nèi)各油田普遍采用的工藝方法,缺點是:采用計量站內(nèi)分離器固定設(shè)施計量單井產(chǎn)量,配套工藝、設(shè)備復(fù)雜;投資高,操作維護工作量大;計量誤差較大。
油田單井產(chǎn)物是一種多相混合物,其中含有原油、天然氣、水、泥砂等多種物質(zhì)。單井產(chǎn)量波動較大、波動頻率高。為適應(yīng)單井產(chǎn)物的特性而采取的單井計量工藝除適合于個別單井的單井拉油方式外,其它工藝均采取計量站固定計量站設(shè)施計量。對于井**動計量國內(nèi)雖有一些油田采用,但由于其計量措施受多種因素影響,均未獲得實際應(yīng)用。多普勒流量計克服了各種不利因素,是適合于單井活動計量的新型計量儀表。
自1995年以來,華北油田開展了多普勒流量計計量單井產(chǎn)量的研究,并在多處現(xiàn)場試驗獲得成功,現(xiàn)已推廣應(yīng)用。由于多普勒流量計測量原理、應(yīng)用條件均適合單井產(chǎn)量計量。單井計量采用井**動計量后,精細過濾對大顆粒的去除作用效果明顯。
多普勒流量計是適合單井計量的新型計量儀表,采用多普勒流量計進行井**動計量是一種國內(nèi)開創(chuàng)的新工藝。采用該工藝及配套的簡化工藝后,平均每年華北油田地而建設(shè)工程投資節(jié)省約2100萬元,節(jié)省水電等能源消耗約1 000萬元。因此,多普勒流量計在油田生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊。