基于ANSYS FLUENT的自喷页岩油井液量标定研究

华东油气田苏北盆地页岩油井在经过水力压裂后,投产初期的大液量、高液温、高气油比等特征均对油井的液量标定带来一定困难,现有的液量标定方式均无法满足现场液量标定要求。利用三维软件建模,导入ANSYS FLUENT中进行数值模拟,通过模拟地面油嘴前后部分流程,进行液量影响因素分析,明确节流前压力、节流后压力、油嘴直径、含水率为产液量主控因素,并对其进行权重分析,然后将数值模拟结果进行数学回归,得到关于自喷页岩油井液量的数学模型。将数学模型与矿场数据相对比,数学模型能够很好地反映生产参数、生产制度变化后的液量变化,对矿场自喷页岩油井的液量标定有一定的指导意义,能够有效提高液量标定准确度、降低现场劳动强度。

应用OCS可编程控制器实现天然气计量核查

天然气计量现场需要对流量计算机进行计量核查,一次表流量计种类不同、组态参数配置复杂、受液晶显示窗口限制无法同步采集计量核查数据等问题制约了现场操作的可行性。本文研发了一种基于OCS可编程控制器的天然气计量网关,可针对不同厂家流量计算机的数据参数表,动态配置数据类型、从机地址、字节顺序、读写权限并映射到OCS的%R设备寄存器,解决了天然气计量核查数据预采集的难题;结合现场天然气介质组份、实时工况温度、实时工况压力值等数据,使用依据GB/T17747-2011《天然气压缩因子的计算》所研发的“天然气流量计算机压缩因子核查软件”,按流量计算机参数设置进行的计量核查;使用依据GB/T11062-2020《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》所研发的“天然气流量能量计量核查软件”,进行天然气能量计量核查;针对天然气的现场计量核查,实现了硬件自动化采集预处理,软件自动化快速计算,有效提升了计量的工作效率和可靠性。

天然气能量计量核查系统的研究与应用

本文研发了一套基于OCS控制器的天然气能量计量核查系统,针对SICK流量计算机的数据参数,动态配置数据类型、从机地址、字节顺序、读写权限并映射到OCS的%R类本地寄存器,解决了天然气计量核查数据受显示窗口限制预采集的难题。结合现场天然气介质组份、实时工况温度、实时工况压力等数据,使用依据GB/T 11062-2020《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》所研发的“天然气流量能量计量核查软件”,进行天然气现场数据的能量计量核查。实现了硬件自动化采集预处理,软件自动化快速计算,有效提升了计量的工作效率和可靠性。

基于仿真模型的复杂管网计量方法及应用

为实现天然气管网从体积计量转为能量计量,减少计量站设置在线色谱仪的数量,降低投资和运行成本。基于TGNET软件建立了复杂环状管网模型,通过设置合理的初始条件和边界条件,实现了不同节点、不同时间组分浓度及发热量的赋值,并通过稳定条件下的运行结果对模型实施校准,最后对比了能量计量和体积计量的销售价格差异。结果显示,仿真模型对稳定条件及气质浓度变化条件时,具有良好的适应性,可以真实反映分输用户处的组分浓度;发热量赋值方法中ISO 6976法较平均摩尔法的准确度更高,相对误差范围更小;多气源分输用户较单气源分输用户相比,发热量的赋值结果存在一定误差。研究结果可为能量计量和计价的尽快实施提供实际参考。

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。

液化天然气贸易交接计量分析

为保证液化天然气(LNG)贸易交接计量的准确性,通过分析LNG国内外贸易计量方式、LNG流量计的类型及其检定方法,结合目前最常用的两种流量计——超声流量计和质量流量计的使用现状以及国外3家计量技术机构研发的LNG实流检定装置的应用对比,得出影响LNG动态计量准确度的原因除了流量计自身的计量性能以外,还存在安装条件、无对应流量计检定方法等因素。针对以上问题,需继续开展LNG动态计量研究,补充技术空白,完善计量体系,这对未来LNG贸易交接计量发展具有重要意义。

基于文丘里管的湿天然气在线计量技术研究与应用

为实现湿天然气的在线不分离计量,取代现有分离器的单独计量方式,在梳理湿天然气计量模型的基础上,通过CFD技术模拟单一气相、单一液相和等量气液两相流经文丘里管压差流量计时的压力分布和速度分布,考察不同气相流量和液相流量下的静压参数,以此计算虚高系数,并通过非线性拟合得到虚高系数与气相流量、液相流量和管道内压的关系,最后通过湿气流量计现场对比测试撬完成效果验证。结果表明:单一液相的轴向压降较小,气液两相在收缩段和喉道处的压降最大,单一气相流量计的计量结果存在虚高现象;气相和液相流量越大,虚高现象越明显,虚高流量值与实际值的差异越大;在线湿气流量计的气相计量误差范围为-0.8%~6.3%,液相计量误差范围为-22.1%~-0.3%,准确度基本满足现场计量需求,具有较高的实用价值。

油气萃取计量增压混输装置在长庆油田页岩油开发中的应用

针对长庆油田页岩油开发过程中油井平台集输工艺面临的计量难题及井组集输问题,开发应用了油气萃取计量增压混输装置,并分析其结构组成、工艺流程及技术创新特点。通过该装置的实际应用,成功实现了降低井口回压、提升油井产量、减少计量误差、增强原油外输压力、回收利用油井伴生气等多重目标;不仅优化了井站集输工艺流程,还简化了地面设施布局,有效地控制了投资成本及运行费用,为油田开发领域提供了新的高效的解决方案。该装置的应用具有显著的理论指导意义和实践应用价值。

动态条件下连续密度测量标准对标分析

在原油交接计量过程中需要进行体积量与质量之间的换算,油品密度主要以人工取样、化验密度为主,因此在线振动管液体密度计的技术水平直接制约着原油交接计量的自动化水平。通过了解确认在线振动管液体密度计技术水平及现场应用存在问题,对标分析API、ISO国际标准的技术内容,结合国内实际情况,从选型、安装、运行到使用和维护等全生命周期内规范在线振动管液体密度计的使用,减少测量系统和检定系统密度误差,保证原油交接计量中油量计量和流量计检定计算的准确性。

评估原油交接过程动态计量输差的成对t检验方法研究

原油交接计量过程中由于流量计的误差、动态变化的压力与温度等不确定性因素而产生计量输差,引起交接计量纠纷。采用成对样本t检验与流量计误差分析相结合的新方法,对原油交接过程的动态计量输差进行了评估,对动态计量过程中的来油流量与回油流量两者之间的输差数据进行了正态性检验和相关性性检验。结果表明,采油厂与轻烃厂原油交接数据相关性非常的明显,输差数据服从正态分布,采油厂与轻烃厂原油交接计量的生产数据满足成对t检验的要求。通过成对样本t检验对输差数据进行了量化评估,给出了动态计量输差的合理偏差范围,分析了动态计量过程来油流量与回油流量两者之间输差的合理性。对流量计置信区间的分析表明,来油流量置信区间与回油流量置信区间的相对位置只能定性地显示输差是否明显,不像成对t检验可以定量地给出计量允差。成对t检验能够计算得到计量允差这一新量化指标,可将成对样本t检验方法与流量计的误差分析相结合,用于评估原油交接过程的动态计量输差。

天然气计量中物性计算方法适用性探讨

针对目前天然气体积计量中面临的物性参数计算问题,在GB/T 17747.2-2011和ISO 20765-2:2015的基础上,采用Matlab软件建立AGA8-92DC和GERG-2008状态方程天然气物性求解程序,以相对偏差(RD)和平均相对偏差(ARD)为评价指标,评估了两种方程在计算不同种类天然气物性上的准确性。结果表明,在管输天然气压力0~10 MPa、温度280~320 K的范围内,AGA8-92DC和GERG-2008状态方程的计算结果准确度一致,ARD均为0.03%;对于含重烃天然气,压力小于30 MPa、温度250~500 K的范围内,GERG-2008状态方程的计算表现更优,压力大于30 MPa,部分温度范围内AGA8-92DC状态方程的计算表现更优;AGA8-92DC状态方程和GERG-2008状态方程分别在计算高含硫天然气和液化天然气物性上具有优越性,但当含硫量和重烃含量较大时,偏差会显著增大。研究结果可为天然气计量工作的持续推进提供实际参考。

虚拟流量计量系统和DCS系统深度融合的一体化监控平台的研究与应用

本文聚焦于油气行业中的分布式控制系统(DCS)与虚拟流量计量系统(VFM)的融合研究,DCS系统广泛用于油田、炼油厂等自动化控制,而VFM系统则专注于流量估算与优化,两系统融合能显著提升数据精度与控制效率。针对数据集成、系统复杂性、实时性、安全性等挑战,本文构建了DCS与VFM深度融合的一体化监控平台,实现实时数据共享、协同控制与综合分析。该平台通过传感器数据共享、统一通信网络、数据存储与分析平台,以及统一操作与监控界面,有效降低了硬件成本、操作复杂度,提高了实时性、可靠性和安全性。在海外某油田的应用实践表明,该平台显著提高了生产效率,降低了运营成本,增强了系统安全性与数据利用效率,为油气行业的智能化转型提供了强有力的技术支持。

智能磁性浮球液位计在线多参测量技术研究

在石油企业的生产经营过程中,计量的准确度和自动化程度将直接关系到石油企业的经济效益。传统的计量一般使用油检尺和万用表检测,需要爬上罐顶,测量液位高度和油水分界面,劳动强度大,使用检尺检测液面,容易受液面泡沫的影响,测量误差大;后来采取远传的雷达式测量、射频导纳式液位测量、超声波测量等,也存在测量准确度不高、连续测量不稳定等缺点。针对上述问题,提出逐点阻抗测量技术,采用互联网+磁性浮球计量仪器设备智能远控计量,加强人工智能在线测量研究,研发智能浮球液位计在线多参测量系统,大幅度提高了计量准确度,减轻了员工的劳动强度,每年可获得经济效益685万元。

基于仿真技术的天然气能量计量方法

目的分析管网仿真技术在能量计量中的适用性,考查仿真计算结果与管网实测值的偏差。方法以一个多气源封闭天然气管网为例,依据面向能量计量的管网仿真理论基础,建立了具有天然气发热量、压力及流量计算功能的仿真模型。结果发热量仿真结果与现场色谱分析仪计算值的偏差在0.3%以内,满足GB/T 18603—2023《天然气计量系统技术要求》中赋值发热量最大允许误差的要求。压力仿真计算结果与现场压力变送器记录值的偏差在1.0%以内,流量仿真计算结果与现场流量计测量值的偏差在2.0%以内。结论基于管网仿真的管网能量计量技术用于复杂多气源管网的发热量赋值是一种可行的方法,该方法也可用于管网压力、流量和管存量的实时跟踪或核查。

复杂气源条件下天然气流量计量检定工艺设计探讨

天然气计量是天然气企业进行贸易交接、经济分析、成本核算的主要依据,计量的准确度将直接影响天然气企业的经济效益与用户利益。根据某环状天然气管网运行情况,对依托该管网建设的直排型检定站进行了气源压力和流量的模拟水利计算分析,并提出满足检定规程的管网运行条件;同时,还提出了提高流量计检定结果准确性的技术措施,并给出了类似直排型检定站选址、设计、运行等方面的建议。

压差计量技术在XB油田FY油层采油井应用试验研究

为有效解决XB油田FY油层采油井计量时存在的工作量大和工作效率低的问题,提出了一种适合XB油田FY油层采油井日产液量计量的方法,即压差计量技术,同时介绍了该技术的工作原理和技术特点,并在XB油田FY油层两口采油井开展了现场试验。通过分析试验数据发现,该技术计量结果具有较高的可信度,能够实现实时在线自动连续计量,有利于实时掌握采油井生产动态,提高了工作效率,还能够辅助现场技术人员分析井下存在的问题,具有良好的应用前景。

影响原油精确计量的因素及对策措施

原油精确计量是石油输送过程中重要环节,对油田生产管理、贸易结算和决策制定至关重要。文中在通过对原油计量产生的误差和原油化验误差进行分析,探讨了油高、油温、原油密度、原油含水、原油温度和压力等因素对计量准确性的影响。在此基础上,提出了在原油计量过程中提高准确性的具体方法,强调了选用计量准确度较高的计量仪器、加强计量人员和设备的管理的重要性。通过措施的实施,现场取得显著的效果和效益,提高计量准确性,降低计量误差和安全事故发生率,提升工作效率,为生产管理和决策提供可靠的基础数据。

旋进旋涡湿气计量工艺现场适应性研究

为明确旋进旋涡湿气计量工艺在川西气田的适应性,以川西气田常规致密气井和含凝析油气井的生产特征为基础,通过分析不同工况下旋进旋涡流量计的误差范围,明确旋进旋涡湿气计量工艺在川西气田的应用界限为水气比<3 m3/104 m3.该工艺在川西气田常规致密气井和含凝析油气井的现场应用适应性较强,能满足现场湿气计量要求.初步形成了替代轮换计量和单井分离计量的湿气计量工艺推广方案,可省去分离器、轮换阀组等设备,大大简化站场流程,有利于站场建设降本增效,可在其他区块开展试验并推广应用.

原油贸易交接计量标准体系与设计方案应用

为了应对原油贸易交接中的计量挑战,Z公司在S6区原油管道项目中对计量标准体系进行了优化设计。通过引入新型计量仪器和加强设备校准与维护,计量误差从0.5%降低至0.2%,准确度提升了60%。共享计量系统的设计节省了约20%的工程成本,使项目的整体运营成本降低了约15%。系统集成和优化的工艺流程进一步提高了运营效率,项目每年节省运营成本约为500万美元。这一优化设计方案不仅在经济、技术和管理方面取得了显著成效,还为全球原油贸易交接计量标准的推广提供了宝贵的参考和指导。

DPI515型数字压力控制器期间核查方法

旨在探讨数字压力控制器期间核查的实施方法和重要性。简要介绍了数字压力控制器和期间核查的基本概念。介绍了数字压力控制器期间核查的具体实施步骤,包括核查计划的制定、核查设备的选择、核查标准的确定以及核查数据的分析和处理。最终通过实例阐述数字压力控制器期间核查在保证测量准确性和可靠性方面的实施与应用。