化子坪油区精细计量技术

李宁霞，程黎辉，高庆鸽，贺建霞

（中国石油长庆油田分公司第四采油厂，陕西靖边 710085）

在信息技术和自动计量技术大规模发展以前，含水原油或净化油的交接计量是基于现场体积计量的基础上实施相对应的质量计量。一般在生产一线，以体积计量为主；在净化油方面，在交接双方认可的操作和计算方法基础上，以质量计量进行产量计算及油田产能核验[1]。

随着技术的进步与现场直接计量能力的提升，在原油生产、供应、销售以及存储等方面，应用两类方式实施计算：（1）依据体积实施分析，其单位通常用立方米；（2）依据质量评估计算，其单位通常用吨。但无论以何种方式进行计算，现场第一手数据的可靠性和连续性是对在用技术的一个严峻考验。通过对目前在用的SCADA 系统存在问题进行分析，并改变其内在的计量方法，进行精细计量方法的升级，可取得较好的结果。

1 现状

化子坪油区年产液约80.1×104m3，计量特点是站点多、液量大、含水率高，精准计量监控难度大，全区有站点35 座，综合含水率处于高位，计量管理难度较大。产量随油井的生产状况变化明显，波动产生的井组或单井很难快速、准确地确定产液减少的站点，并进一步追查到油井本身。由于产液含水率高的原因，净化油计量及时性较差。传统手工产量监控模式以液量为主，受库存、含水率、员工技术水平等因素影响较大，各个站点油量分析不准确，增加了产量监控人员分析工作难度与工作量。

1.1 改进目标

油气集输系统由不同功能的工艺单元组成，主要包括分井计量、集油、集气、油气水分离、原油处理（脱水）、原油稳定、原油储存、净化、轻烃回收、烃液储存、采出水处理、输送等流程。各工艺单元之间用管线连接起来，计量控制系统是其中的一个重要环节。过程控制是其中的一个手段，输入参数是监控基础，遵循计量原则标准是准绳，寻求准确性是计量的目标，现场工人的素质是关键。在信息化、数字化条件下，必须依托现有数据录取硬件，充分利用SCADA 系统高运算能力，实现采集数据统一分析、数据变化快速反应、现场数据实时监控。

1.2 具体改进措施

依托低渗透油田地面建设的“低建设成本”核心，融合基础标准化和数字化成熟技术，进一步完善以不加热集输为主的主体工艺路线的物理要求，在优化基础上进行计量模式的整合和定型，充分体现了“精、适、广、好”的技术特色。完善数字化前端配套，整合SCADA 系统及MYSQL 数据库数据，完成高速计算分析。采用C 语言编程，实现系统自动进行数据计算与汇总。并开发适合使用SCADA 系统统一界面，实现数据采集、处理、存储、显示等，能与原有系统完美兼容，确保系统运行稳定性和易拓展性。

精细初级数据采集能力，扩展服务器对流量、含水率数据的汇集和存储，并对数据按照需求进行整合、运算、汇总，统计底层数据计算1 min 纯油，编写底层计量程序19 个，对每台流量计60 s 现场录取的数据进行油量和水量计算，并自动累计。对底层数据自带数据纠错算法，对异常数据自动纠错后进行存储，部分数据可进行人工判断后再进一步自动处理。按工作班时编写底层纯油计量程序11 个，对每台流量计8 h 内的数据按纯油量和纯水量计算，并将计算结果进行求和存储，自动传送到指定位置[2]。

2 现场应用

2.1 站线应用情况

2022 年中期，该计量技术在化子坪油区6 个中心站、7 条外输干线的全面应用，通过核对含水率分析仪、手工样及量罐数据[3]，产量计量误差在±3.2%以内，可满足生产一线对油量精准计量的需求。在试运行过程中，可做到站点产量报表自动生成，报表每日自动更新汇总，并支持历史数据查询及备注修改保存。为掌控站点液量变化情况，能达到输差2 h 自动分析，变化超过计量误差正负2 倍时，进行强制报警；做到长输管线管程油量自动监控，提供管程差计算油量，细化产量监控，防止管道泄漏（表1）。

表1 精细分区计量统计表

2.2 应用案例

2023 年2 月2 日，监控到化一转产量及输差异常，减少液量50.10 m3。经现场检查核实，是化一转站内管线垫片刺漏，倒改外输流程，导致产量、输差异常报警。镰一转管线为φ114 mm×13 km，管道输送高含水率油后，外输计量油量18 m3，下游接收仅14 m3，管程输差异常报警，落实为管线上游站点高、低含水率交叉输油，出现外输计量纯油与接收差异变大，三个作业班次后产量恢复正常。

3 结论

经过对化子坪油区在用的SCADA 计量平台升级、系统的深度应用，做到了精细计量，做到计量误差低、系统稳定、维护简单的特点。在化子坪油区中心站应用7 条外输干线，产量计量误差在±3.2%以内。能做到产量及时预警，站点液量、油量未完成配额时自动报警提示。能做到输差实时监控，管线上下游输差在线监控，自动报警。

精细计量技术可推广性强，2020—2021 年在化子坪油区实施先导试验6 个中心站7 条外输干线。2022年逐步全厂扩大推广应用至18 座站点，22 条外输干线，实现软著专利、报表自动生成、管道输差监控的精细产量监控模式。达到依托SCADA 系统深化井组产量监控，解决高液、高产井组单量波动难度大的问题，实时采集井组液量、含水率、纯油量数据，为井组分析提供准确的一手资料。但在端点计量仪表的统一性、数据的可靠性方面，需要投入较大的建设、维护力度。