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过程装备与控制工程毕业设计论文概述

摘要油井产量计量是掌握油井动态,分析油储层的变化情况,科学地制定油田开发方案的重要依据。

是原油生产单位的一项重要日常工作。

目前中国油井产量计量在动态周期性计量的基础上,普遍采用多井集中计量方式,对于单拉井,可采用静态计量方式,对于开采后期的油井,针对其普遍低产少气的特点,可采用活动计量或软件计量方式,其中软件计量应用最多的是页面恢复法、功图法。

20世纪末国内外研制开发的多相流量计可同时计量管道内油、气、水的产量,是油井产量计量技术的发展方向。

现有的计量方法工人劳动强度大,准确度低,可靠性差。

尤其超稠、特稠原油油井产量的计量,速度非常慢。

项目针对超稠原油计量准确度低、不能实时计量的现状,采用称重的方式对原油进行计量。

解决了稠油计量的准确度、可靠性、耐久性及实时在线计量的问题。

采用垂直计量罐,在计量罐原油进口处安装伞状分离器,达到油气部分分离的目的。

在翻斗上安装称重传感器,采用两个翻斗轮流计量。

通过称出原油重量,得到原油产量。

解决了油中含气造成假体积带来的计量误差。

采用对称的两个独立料斗,通过称重传感器检测原油重量的同时,也检测到一条重量随时间变化的曲线,通过计算得到累计流量,再换算成产量,采用的翻斗称重法,即时消除油中含气和稠油残留造成的误差,实现了超稠、特稠原油油井的实时在线计量。

关键词:油井产量,计量,料斗,采集AbstractOil well production measurement is to master the dynamic changes of the oil reservoir was a scientific program to develop an important basis for field development.Is an important crude oil production units daily.China's current oil production in the dynamic measurement based on periodic measurement, concentration measurement commonly used in multi-well method for pulling the oil wells, the static measurement method can be used for the extraction wells later, less gas for its generally low-yielding characteristics, can bemeasured using the activity or software metering, which is the most widely used software metering page restoration method, diagram method, developed by the late 20th century domestic and Multiphase Flow Meter can simultaneously measure the oil pipes, gas and water production, oil production ismeasurement technology development.The method of measuring the existing workers in labor-intensive, low accuracy, poor reliability. In particular, ultra-thick, especially the measurement of viscous crude oil production, the speed is very slow.Difficult to discharge the gas, you need to settlement more than 4 hours, can not achieve real-time online measurement. Measured by the vertical tank, the tank of crude oil imports to install umbrella separator to achieve the purpose of separation of oil and gas section.Load cell is installed in the dump, measured using two tipping rotation.Said a crude oil by weight, are crude oil production.Solve the resulting gas oil volume caused by false measurement error. Symmetrical hopper with two independent, the weight of crude oil by weighing sensor,but also detected a change in weight with time curves obtained by calculating the cumulative flow, and then converted into production, the use of the dump weighing method, immediately remove the oil gas and heavy oil residues in the cause of the error, to achieve the ultra-thick, viscous crude oil special real-time online measurement.Details of commonly used oil production and application of measurement methods, production management for the oil field has some significance. Key words:Oil production off ,Measurement,hopper,Acquisition目录1 绪论 (1)1.1方案论证 (1)1.1.1国内外油井产量自动计量技术发展现状 (1)1.1.2几种典型自动计量方案对比分析 (4)1.1.3称重式油井计量方案的优越性 (6)1.2设计任务、过程与步骤 (7)2 称重式油井自动计量装置总体设计 (8)2.1计量要求的参数指标 (8)2.2计量原理与总体方案论证 (8)2.2.1 计量原理 (8)2.2.2 总体方案论证 (10)2.3计量公式与精度分析 (11)3 计量罐的设计 (12)3.1计量罐总体结构设计与计算 (12)3.1.1 基本设计参数 (12)3.1.2 筒体尺寸计算与材料选择 (12)3.1.3 封头设计 (14)3.1.4 强度计算与水压试验 (15)3.2开孔补强 (16)3.3接管、法兰与人孔的设计选型 (29)3.4其他部件的选型 (29)3.4.1 安全阀、观察孔 (29)3.4.2 支座设计 (30)3.5焊接工艺 (33)3.6密封设计 (34)4 自动计量装置中计算机数据采集系统设计 (36)4.1计算机数据采集系统方案比较与选择 (36)4.1.1基于ARM和CPLD的高速数据采集 (36)4.1.2基于LabVIEW和PCI-5124的数据采集 (38)4.2基于工控机与PLC结构的数据采集系统 (38)总结 (42)符号说明 (43)谢辞 (46)参考文献 (47)油井产量计量系统及计量罐单元设计1 绪论1.1 方案论证1.1.1国内外油井产量自动计量技术发展现状油井产量计量设备经过长期发展,形成了型式繁多的结构,以满足各方面的特殊需要。

准确掌握油井产量,根据产量变化及时掌握和分析油井生产工况的变化,对现阶段石油产业发展起到重要的作用。

油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要工作,对油井产量进行准确、及时的计量,对掌握油藏状况,制定生产方案,具有重要的指导意义。

目前国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离密度法和三相分离计量方法等。

随着技术的进步,油田越来越需要功能强、自动化程度高的油井计量设备以提高劳动生产率和油田的管理水平。

(1)油井计量技术的发展方向为了及时掌握油井生产工况,及时制定相应治理措施,需要缩短油井计量周期,对油井进行更加频繁和及时的计量分析,因此必须提高油井计量速度。

随着油田生产逐步进入开发后期,一方面需要堆新区新有产油井及时掌握精确的油井计量数据,为了油田扩大再生产提供强有力的支持。

另一方面需要对老区老井准确了解油井生产状况,为生产管理提供真实的决策依据,因此对油井计量精度的要求越来越高。

尤其在油井生产从井口到联合站的上下游系统计量精度都能得到提高的基础上,围绕原油计量输差查找和分析问题将会更为容易。

当代油井正向自动化方向发展,油井计量自动化发展为降低劳动强度,提高劳动生产率,缓解油田企业严重的用工矛盾提供了可靠保证。

同时,为了实现油井准确、快速的计量工作,发展应用操作简单、计量精度高的自动化油井计量技术是关键。

(2)原油的测量的现状玻璃管液面计量油:在油气分离器上安装一根长80左右并与分离器构成连通管的玻璃管液面计。

分离器内一定重要的油将水压倒玻璃管内,根据玻璃管内水上升的高度与分离器内油量的关系得到分离器内油的重量,由此测得玻璃管内液面上升高度所需要的时间,即可折算出油井的产量。

玻璃管量油是国内各油田普遍采用的传统方法,约占油井总数的90%以上。

该方法装备简单、投资少,但由于采用间歇量油的方式来折算产量,导致原油系统误差为10% ~20%。

另外在高含水期,特别是在特高含水期,对汽液比低的油井计量后的排液十分困难,该计量操作造成很大不便电报量油:在玻璃管液面计量油的基础上,在规定的量油高度H上、下各安装一个电极,当水上升到下电极时,计时电表接通开始计时,水上升到上电极时,电表切断停止走动,记录水上升H高的时间t,则可按照玻璃管液面计量油的方法计算出油井的产量。

翻斗量油:翻斗量油装置主要由量油器、计数器等组成。

一个斗装满时翻到排油,另一个斗装油,这样反复循环来累积油量。

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