第35卷第9期 2013年9月
舰船科学技术
SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
水下油气田虚拟计量技术应用
王斑，李清平，王凯，姚海元（中海油研究总院，北京100027）
Vol.35,No.9 Sep-，2013
摘要：虚拟计量是基于计算机系统和油气水多相流体力学的数字化测量技术，其核心原理为：通过普通的通信协议和控制系统，获取并筒、水下采油树、水下管汇和海底管道上压力、温度信息，综合目标油气田流体的特性参数，建立目标油气田的多相流体在井筒、油嘴和海底管道内的多相流数值计算模型，通过对质量、动量及能量方程的求解，获得各个油气井的单相产量。水下虚拟计量技术既可以用于水下油气田产量的计量，也可以作为在线多相计量装置的参考评价系统，从而大大节省水下油气用开发费用。目前这一技术已经应用在国外油气田开发中，我国座城13-4气田首次在国内应用这一创新技术。该技术在满足生产需求的同时，大大降低了海上油气田开发投资。
关键调：虚拟计量；输入模块；计算模块；输出模块；水下并口
中图分类号：TE967
文献标识码：A
文章编号：16727649(2013)09011805doi10.3404/j.issn.16727649.2013.09.024
Virtual metering technology for subsea fields WANC Jue,LI Qing-ping, WANG Kai, YAO Hai-yuan(CN00C Research Institute,Beijing 100027,China)
Abstract:Virtual metering is a technology based on computer system,which can estimate wellhead flow rates by using the normally measured parameters in and around the well production system to model and analysis. The system can provide a reliable basis for the parameter optimization of subsea wells and flow assurance of the production system.
Key words:virtual metering;input module; computing module; output module; subsea wellhead
0引言
单井计量是进行油气藏动态预测与生产管理的重要环节，通过水下多相流量计进行单并计量是水下油气田开发工程中常用的方法。目前多相流量计为国外堇断、价格贵，同时由于多相管流的不确定性，多相计量精度仍是难题。水下虚拟计量技术是近年发展起来的一项新技术，其基本原理是针对目标油气田水下工艺系统设计和流体组分、组成参数等，经过多相流动模型计算获得单井油、气、水产量信息。由于其安装方便、可满足目标油气田的需求，既可替代水下多相流量计，也可与多相流量计配合使用，在维修期间作为多相计量装置的备用，因此逐步为业主所接受，在水下油气田开发工程中收稿日期：2013-06-25；修回日期：201306-27
基金项目：国家科技重大专项课题资助项目（2011ZX05026-004）
作者简介：王珏（1983－），女，工程师，从事仪表控制研究。万方数据
具有较好的应用前景。 1工作原理
水下虚拟计量系统主要由数据传输处理硬件和多相流软件分析平台组成。
硬件部分主要由水下测量仪表和水面数据通讯、处理单元组成。其中水下测量仪表主要包括水下井筒内压力温度传感器、油嘴开度、嘴前后压力、温度、海管进出口压力和温度以及下游工艺系统设施运行参数，可以利用水下生产设施上已经布置的满足模拟分析要求的传感器，如有缺失则需要增加相应的传感器，水面主要设施是以通信、过程控制、模拟分析处理器为主的工控机系统；软件分析是虚拟计量技术的核心，其中生