近年來，隨著油田綜合含水的不斷升高，伴生氣逐年減少，個別稠油區(qū)塊開發(fā)初期就缺少伴生氣，造成普通分離器無法壓液面，導(dǎo)致這些區(qū)塊單井產(chǎn)量無法計量。例如，孤島采油廠的B76區(qū)塊和B21稠油區(qū)塊，因為油稠、含氣量小（＜5%），造成不能計量。主要問題有：①介質(zhì)復(fù)雜，含油、水、少量氣體及其它雜質(zhì)；②流態(tài)不穩(wěn)，單井流量呈脈沖式。目前的計量誤差高達(dá)50%～60%，甚至更高，嚴(yán)重影響這些區(qū)塊油井資料的錄取，對油田下一步的穩(wěn)產(chǎn)開發(fā)極為不利。而且，隨著油田開發(fā)的不斷進行，綜合含水不斷上升，此類不能計量的油井將越來越多，對油田生產(chǎn)的影響勢必日益突出。特別是進入油田開發(fā)后期，措施效果越來越差，為了掌握地下動態(tài)，尋找正確的挖潛方向，從而提高油田的開發(fā)效果，準(zhǔn)確的第一手資料就顯得尤為重要。針對以上問題，我們對油田上常用的一些國內(nèi)外三相計量產(chǎn)品做了初步的了解，并在此基礎(chǔ)上選擇了兩種技術(shù)含量高、價格適宜，比較適合油田生產(chǎn)情況的產(chǎn)品進行了先期試驗。

　　一、應(yīng)用OWG-1000型原油、水、天然氣三相流量儀

　　使用在線流體混合器及文丘利流量計測量三相總流量。混合器是用來均勻混合多相流體的。當(dāng)多相混合流體流動時，相與相之間存在著相對速度差，即相間相對滑移，會隨氣體和液體的流量以及壓力的變化而變化，影響測量精度。經(jīng)過在線流體混合器之后，無論流量計入口為何種流態(tài)，都能產(chǎn)生多相均質(zhì)流動。這樣，文丘利流量計便能準(zhǔn)確的測量出多相流總體積流量。大量的實驗室和油田現(xiàn)場實驗結(jié)果說明，混合流體經(jīng)過在線流體混合器后，文丘利流量計的計量精度大幅提高。文丘利流量計測量總量需結(jié)合氣液比和油水比的測量，求得混合流體的混合密度ρ，根據(jù)文丘利管的壓力降ΔP，得到總體積流量Q。

　　我們采用了水平管流體力學(xué)密度——質(zhì)量法測量氣液比，油水比。密度質(zhì)量法改變了傳統(tǒng)的取壓方式，傳統(tǒng)的取壓方式為壓力差測量方向與流體流動方向平行，OWG系列采用的是壓力差測量方向與流體流動方向垂直。流體在管道中流動時，流體內(nèi)部及流體與管道之間會產(chǎn)生摩擦壓力降，此壓力降的方向與流體的流動方向在同一條直線上，并隨流量的變化而變化，所以傳統(tǒng)的取壓方式必需考慮摩擦壓力降的影響，在取壓的同時測量流量，用流量與摩擦壓力降關(guān)系對取壓進行校正，這樣取壓的精度受到流量精度的影響，形成兩級誤差，使測量精度大大降低。垂直取壓是取流體在垂直斷面上重力場的變化，由于流體在管道中流動時，其斷面重量是不斷變化的，即原油、污水比例（含水）是不斷變化的，通過重力場的變化可以確定含水的變化，最終確定含水率。垂直取壓采取壓力差測量方向與流體流動方向垂直，即與摩擦壓力降方向垂直的方法，這種方式具有測量壓力差不受摩擦壓力降變化影響的特點，保證了測量精度。

　　三相混合流體在水平管流過時，由于原油、水、天然氣各相密度質(zhì)量存在差異，混合流體產(chǎn)生的壓力差不同，則相比率不同，根據(jù)多相流理論進行分析計算可以得到三相混合流體的各相比率。氣相與液相密度的差別特別大，如天然氣與水差1000多倍，天然氣與油差900多倍，根據(jù)這種差別，可以靈敏的測量出氣液相比率；油相與水相密度的差別小一些，只有百分之十幾，所以以前很少用密度質(zhì)量法測量油水相比率。但是，近年來隨著差壓變送器技術(shù)的發(fā)展，差壓變送器的精度不斷提高，已經(jīng)滿足用密度質(zhì)量法進行組份分析的要求，現(xiàn)在通用的差壓變送器的精度已達(dá)到0.1級，差壓變送器高端產(chǎn)品的精度可達(dá)到0.05級。大量的試驗和實際應(yīng)用證明，用現(xiàn)代的變送器測量油水相比率精度優(yōu)于1%。

　　油水混合物產(chǎn)生的壓力Pn與其含水率Фn成一一對應(yīng)的線性函數(shù)關(guān)系：y=f（x），由差壓便送器測量Pn，根據(jù)Pn與Фn的函數(shù)關(guān)系計算出含水率Фn。同理，也應(yīng)用于氣液比的分析。

　　我們利用OWG-1000型原油、水、天然氣三相流量自動化分析計量設(shè)備在孤二聯(lián)進行了分隊計量。通過5個月的計量數(shù)據(jù)跟蹤，并以聯(lián)合站每旬盤庫產(chǎn)量進行考核對比，盤庫平均日產(chǎn)1700噸，三相流計量日產(chǎn)量1737噸，累計計量誤差2.92%，計量準(zhǔn)確率達(dá)到了要求。

　　二、應(yīng)用JDY-1型原油含水、含氣分析儀

　　應(yīng)用JDY-1型原油含水含氣分析儀，其放射性同位素放射出的γ射線，當(dāng)它穿過介質(zhì)時，其強度要衰減，且衰減的大小隨介質(zhì)的不同而不同，即取決于介質(zhì)對γ射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和介質(zhì)的密度。對于多相介質(zhì)，介質(zhì)對γ射線的吸收而帶來的γ射線強度的變化除了與介質(zhì)種類有關(guān)，也與組成介質(zhì)的各種組份所占的比例有關(guān)。因此通過測量穿過介質(zhì)的γ射線的強度的變化，來獲得一些重要的信息，經(jīng)過對這些信息的科學(xué)、合理的分析、處理與計算，便可得到組成介質(zhì)的各種組份的含量。

　　1999年我們在孤島B21—3站安裝試驗了一臺JDY-1型含水含氣分析儀，用于分井計量。經(jīng)過近一年的使用，該儀器在含水、含氣測量上基本能滿足精度要求。

　　從實踐中看，三相自動計量裝置計量比較準(zhǔn)確，誤差率低，誤差穩(wěn)定，較真實地反映出油井產(chǎn)量和工作情況，實現(xiàn)了油氣水實時連續(xù)自動計量。現(xiàn)場適應(yīng)性強。使用較為可靠，故障率低，能夠適應(yīng)高粘度、高含砂、高含水原油的計量。運行操作全自動化，簡易直觀。所有的計量數(shù)據(jù)、曲線、圖表清晰直觀，能夠自動生成日、周、月和年報，自動存儲，自動打印。裝置設(shè)備體積小，無需排泄污染物。以上兩種計量裝置各有其優(yōu)點，OWG-1000型原油、水、天然氣三相流量自動化分析計量設(shè)備對流體密度以及地層水的礦化度要求較高，適用于原油密度小于0.96的流體計量，而JDY型含水含氣分析儀對此并無特別要求，適應(yīng)性強，只要進一步完善計量儀表的精確度，便可在各類油田通用。用三相自動計量裝置來計量產(chǎn)量，技術(shù)上是可行的，精度達(dá)到了要求，滿足產(chǎn)品是原油，而對基層采油隊來說，其原油都不能較準(zhǔn)確計量，其承包責(zé)任制和經(jīng)濟核算制等的深入推進很難進行，這種情況不能適應(yīng)油田改革發(fā)展的需要。