油气水三相计量装置在油井的应用

随着技术的发展以及油田管理和降低工人劳动强度、提高生产效率的需要，相继出现了许多可以对油井油、气、水产量进行综合测量的计量装置。

（1）三相分离计量

三相分离计量是把油、气、水分离后分别计量，分离后原油含水较低（一般在30%以下），原油测量误差降低，不受油井含水率的影响。但是，要想把特高含水原油分离成低含水原油并进行计量，工艺技术十分复杂，而且数量很大的游离水经常携带一部分原油，造成很大误差，且所需的设备仪表多、投资大、管理操作难度大、维修费用高。

（2）两相分离计量

两相分离计量是将油井采出液分离成液体和气体，然后对其分别进行计量。两相分离计量设备主要由两相分离器、气体流量计、液体流量计、含水分析仪等组成，气体流量计和液体流量计计量油井的产气量和产液量，含水分析仪测量分离出液体的含水率，由此计算出油井的油、气、水产量。

另一种形式的计量设备由两相分离器、质量流量计和气体流量计组成。质量流量计测量分离出的液量，并计算出其中的含水率，从而测量出油井的油、气、水产量。这种计算装置投资较少、操作简便，在我国油田中获得了较多的应用，不过因为用密度换算含水率非常不可靠，因此含水率只能作参考，该装置只能完成总液量的计量。

（3）不分离计量

不分离计量是不分离油井采出液，将文丘里管、密度计或不同的流量传感器结合起来计量气体和液体的流量，液体部分用双γ射线密度计、电容、微波水含量监控仪来确定油和水的含量，从而计算出油、气、水各自的产量。

油气水不分离计量技术在占地面积等方面有很大的优越性。但是油井采出液中的油、气、水等组分一般不是均匀混合的，它们以不同的速度流动，还可能相互作用形成蜡和氢氧化物，并且引起难以预料的复杂流态。因此，开发具有广泛适用范围的流量计具有很大的难度，虽然国内外已经有多种实现油气水不分离计量的方案，但是成功投入使用的还很少。

为了实现多路单井来液的油气水三相混合液体的液量、油量、气量、水量和含水率的计算，市面上研发生产了一款ALF18型油气水三相计量装置，主要应用于油田计量间。

ALF18型油气水三相计量装置主要由旋流分离及调节组件、气体流量计、液体流量计、含水仪、防爆配电箱以及支撑撬装底托等六个部分组成。油气水三相流体通过旋流分离器分离管段实现气液分离，使气体和液体分别按不同的管道流出，气体流量计、液体流量计、含水仪分别计量经气液分离后的气体和液体的流量以及含水率，通过主控系统算法运算，生成报表在触控屏上显示并且通过RS485/MODBUS RTU通信远传数据。通过手动调节管道上的Q41F-25P三通球阀，经计量后的气体可单独从出气口流出装置，也可以和液体在出液口处重新混合流出装置。

ALF18型油气水三项计量装置具有以下两项重大技术优势：

• 状旋流分离器的主动气液界面控制技术，可有效提升气液分离的效率，消除传统旋流分离器气路窜液或气路堵塞等问题；
• 置ALC05型井口含水仪，充分适应液路夹带部分气泡的工况特性，确保含水率测量精度，用以计算油产量和水量；另外ALC05型井口含水仪还能测量液路夹带气体的比例，用于修正气体和液体流量计的计量结果。