在石油開(kāi)采和生產(chǎn)過(guò)程中，流量測(cè)量的準(zhǔn)確性比以往任何時(shí)候都更加重要了。目前全球的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)導(dǎo)致了石油需求的下降，因此石油價(jià)格最近開(kāi)始了回落，不過(guò)據(jù)預(yù)測(cè)石油價(jià)格還會(huì)回升的。因?yàn)楝F(xiàn)在在非傳統(tǒng)沉積物中開(kāi)采石油是相當(dāng)困難的，多相流的存在導(dǎo)致準(zhǔn)確測(cè)量流量也變得更加困難。為了能夠優(yōu)化油井的生產(chǎn)并且準(zhǔn)確計(jì)算出他們開(kāi)采出的油量和天然氣量，經(jīng)營(yíng)者開(kāi)始尋求大量的方法來(lái)測(cè)量多相流。

　　非傳統(tǒng)沉積物挑戰(zhàn)測(cè)量技術(shù)

　　當(dāng)石油公司冒險(xiǎn)地在荒郊野外發(fā)現(xiàn)了石油和天然氣，他們發(fā)現(xiàn)的沉積物已經(jīng)變得越來(lái)越難開(kāi)采了。海底的沉積物要求有高度機(jī)械化的設(shè)備才能進(jìn)行開(kāi)采，這些設(shè)備要能夠承受住水下的艱苦條件還要能夠到達(dá)海平面30,000英尺以下。地上的沉積物一般所含的油更稠，因此很難使其流動(dòng)。這兩類沉積物都要求有復(fù)雜的萃取方法，包括向油井內(nèi)注入海水或者高壓氣體推動(dòng)石油或者天然氣到達(dá)地表。遺憾的是，這涉及到了一個(gè)最令人苦惱的測(cè)量方面的挑戰(zhàn)――多相流，因?yàn)樗撬?、油和氣的混合體。

　　雪上加霜的是，油井的產(chǎn)量會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生巨大的變化，這會(huì)影響是否對(duì)其繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)采的決策。隨著條件的改變，老井需要更加頻繁地進(jìn)行測(cè)試以決定其產(chǎn)量是否充分?？瓷先ゾ哂虚_(kāi)采潛力的新井一旦開(kāi)始開(kāi)采可能就會(huì)碰到產(chǎn)量不如預(yù)期的問(wèn)題。經(jīng)營(yíng)者需要實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以優(yōu)化產(chǎn)量，從而確保準(zhǔn)確測(cè)量出在分配和交接中碳?xì)浠衔锏暮俊?/P>

　　近年來(lái)，多相流的測(cè)量已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。供應(yīng)商在研發(fā)方面投入了大量資金以找到新方法，因?yàn)樵谔岣咝史矫嬗芯薮蟮臐摿Χ夷軌蚪o用戶帶來(lái)效益。像試井分離器等舊技術(shù)已經(jīng)加入了部分分離器，它能夠?qū)怏w從流動(dòng)的液體中分離出來(lái)，還加入了多相流量計(jì)，它能夠?qū)Χ嘞嗔鬟M(jìn)行測(cè)量而不必完全分離每種構(gòu)成要素。每種技術(shù)都是有利有弊的，它們的適用性如何取決于油井的條件、位置和產(chǎn)量。

　　完全分離技術(shù)　　

　　完全分離器也稱作試井分離器，這是一個(gè)巨大的容器，里面裝有大量開(kāi)采出來(lái)的油/水/氣混合物的樣本。一旦容器里裝滿了樣本，天然氣就從上面排出，水下沉到底部，油浮到水的表面。和容器相連的流量計(jì)就可以分別測(cè)量出天然氣、石油和水的體積。

　　試井分離具有很高的準(zhǔn)確性，而且在工業(yè)領(lǐng)域受到普遍認(rèn)可。但是，它的龐大底座限制了它在海上平臺(tái)的使用，因?yàn)楹Ｉ掀脚_(tái)的空間有限。完全離析器還要依靠重力來(lái)把不同的流動(dòng)物體分離開(kāi)，這一過(guò)程需要幾小時(shí)或者幾天，這取決于石油有多重。因此，經(jīng)營(yíng)者只能測(cè)定某一特定時(shí)期的平均流量。完全離析器的平均售價(jià)是650,000美元，而且使用成本和維護(hù)成本都很高。每次使用后，都需要對(duì)離析器進(jìn)行清潔以備下次使用。

　　部分分離技術(shù)

　　部分分離器也叫做沉降器旋風(fēng)分離器，通過(guò)將天然氣與水油分離來(lái)解決多相流的問(wèn)題。當(dāng)油進(jìn)入設(shè)備后，它將以一定的角度進(jìn)入到一個(gè)圓柱體里，產(chǎn)生的離心力將油和水推出圓柱體，在里面只留下天然氣升到頂部，在那里有一個(gè)氣體流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。然后油水混合物流入一個(gè)含水率計(jì)或者其他的多相流量計(jì)?？剖腺|(zhì)量流量計(jì)在很多設(shè)計(jì)中被普遍使用。實(shí)際上，科氏質(zhì)量流量計(jì)可能是測(cè)量水油混合物的最好的技術(shù)，而且有希望用于比較稠的油。　　

　　就分離過(guò)程而言，部分分離器比完全分離器快得多，而且部分分離器提供了一個(gè)接近實(shí)時(shí)的測(cè)量，從而判斷一座井是否被充分地開(kāi)采。部分分離器的成本也低，大約250,000美元，而且比完全分離器的底座小得多。部分分離器可以小到可隨身攜帶，使經(jīng)營(yíng)者能夠定期對(duì)可能產(chǎn)量不足的老井進(jìn)行測(cè)量，以驗(yàn)證投資一套完全分離器是否值得。然而，部分分離器對(duì)測(cè)量稠油來(lái)說(shuō)，可能不是一個(gè)理想的選擇，因?yàn)槌碛秃茈y分離。

　　多相流量計(jì)

　　多相流測(cè)量的最先進(jìn)技術(shù)就是真正的多相流量計(jì)，它不需要將三層構(gòu)成元素分離進(jìn)行測(cè)量。多相流量計(jì)使用非常尖端的技術(shù)而且標(biāo)價(jià)大約325,000美元。它使用多種測(cè)量技術(shù)，比如對(duì)混合物用伽馬射線，對(duì)流量用文氏管，還對(duì)三層進(jìn)行壓力和溫度測(cè)量。雖然準(zhǔn)確度很高，還是有一些用戶不愿使用含有放射性材料的設(shè)備，因?yàn)樗麄兛紤]獲得許可的成本，還有出于對(duì)環(huán)境方面的考慮。在二十世紀(jì)九十年代中葉，多相技術(shù)的嘗試沒(méi)有取得預(yù)期的結(jié)果，也使終端用戶懷疑設(shè)備的可靠性。一家供應(yīng)商MPM使用三維層析成像技術(shù)（類似于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的磁共振成像）來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量液體、氣體和水的體積。

　　多相流量計(jì)是海底應(yīng)用中的最佳選擇，而且在天然氣應(yīng)用中取得了普遍認(rèn)可。因?yàn)橛途吞烊粴饩遣煌模嘞?a href="http://j3l.com.cn" target="_blank" class="autolink">流量計(jì)也是不同的，是為不同應(yīng)用而特別設(shè)計(jì)的。只有MPM承諾一個(gè)流量計(jì)就能測(cè)量多相的油和天然氣流。多相流量計(jì)也非常適用于海上平臺(tái)，因?yàn)橐粋€(gè)平臺(tái)可能會(huì)從多個(gè)井里采油然后供給不同的客戶。多相流量計(jì)對(duì)稠油來(lái)說(shuō)也是一個(gè)更好的技術(shù)，因?yàn)樗恍枰獙⑷龑訕?gòu)成元素分離進(jìn)行測(cè)量。由于多相流量計(jì)的價(jià)格昂貴，它們只適合在海底和產(chǎn)量高的油井上應(yīng)用，從而平衡支出。然而，在油價(jià)的最高記錄不斷攀升的時(shí)候，這筆經(jīng)濟(jì)賬并不難算。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　為了確保油井和天然氣井的產(chǎn)量充分，經(jīng)營(yíng)者需要實(shí)時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)。當(dāng)油價(jià)逼近150美元一桶的時(shí)候，對(duì)流量的不準(zhǔn)確測(cè)量所帶來(lái)的代價(jià)非常大。石油公司需要投資開(kāi)發(fā)新的油田，或者繼續(xù)從產(chǎn)量下降的老井里開(kāi)采，而且能夠測(cè)量多相流正在變得更加普遍，也更加重要。

　　有大量的技術(shù)可以用于解決多相流的問(wèn)題。然而可能沒(méi)有一項(xiàng)技術(shù)能滿足用戶的所有要求。舊的設(shè)備像完全分離器準(zhǔn)確度很高，但是它的設(shè)計(jì)本質(zhì)使用戶無(wú)法獲得他們所需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。部分分離器可以提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，卻不是稠油的最佳選擇。多相流量計(jì)由于價(jià)格昂貴，所以一直在努力獲得更多的認(rèn)可。在石油和天然氣生產(chǎn)中，沒(méi)有一個(gè)“典型的”設(shè)備，經(jīng)營(yíng)者必須仔細(xì)評(píng)估每個(gè)項(xiàng)目以決定采用哪項(xiàng)技術(shù)。在向多相流量計(jì)的過(guò)渡過(guò)程中，我們希望在安裝中有一些冗余的技術(shù)以備新的多相流量計(jì)技術(shù)更新后，終端客戶可以隨之進(jìn)行調(diào)整。