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【摘要】油井计量技术是油田现代化生产管理的基础，传统的油井计量装置有系统复杂，成本高，测量精度不稳定，维护不方便的缺点。科氏力质量流量计是利用科里奥利力效应制成的新型质量流量计，可以直接测量流体质量和流体密度。因此，科氏力质量流量计配合两相分离器量油在油田得到广泛应用。
【关键词】油井计量 两相分离 科氏力质量流量计 原理 注意事项
传统的油井计量技术是采用油井计量分离器配上相应的计量仪表和控制技术实现的。分离器完成油井产液的气、液两相分离或油、气、水三相分离，由相应的密度计、含水仪、流量计等仪器完成油、气、水三相计量。在我国各大油田的实际应用中，基本都遵循上述的测量原理，只是因为各油田配备的计量仪表和自动化程度的不同而略有差别。
1 我国目前的油井计量技术和存在的问题
多年以来，各油田根据自己的特点，油井计量的方法很多，但目前应用最普遍的是分离器玻璃管量油、分离器翻斗量油、两相三组量油、三相分离量油等方法。
1.1 分离器玻璃管量油、分离器翻斗量油
这两种量油方式基本原理相同、方法简易、测量成本低，在油田应用最广泛。具体操作均是分离器把气相分离计量后对液相进行累计计量，通过密度计测含水后对产油量进行计算。分离器玻璃管量油由于量油操作、玻璃管读数、取样、化验均是手工操作，人为因素多，精确度低；分离器翻斗量油过程中由于漏斗的漏失量不可避免，含气量高时发生气冲现象，测量精度也不可靠。上述两种方法只适用于油井含气量低，产量波动低的油井。
1.2 两相三组量油、三相分离量油。
两相三组量油使用两相分离器，用玻璃管电极量油，用密度计在线测含水，用气体流量计测气，用微机自动控制；三相分离量油使用三相分离器与油、气、水三相计量仪表配套使用，在加上微机数据采集系统实现自动控制。两相三组量油的测量误差主要来源于密度计在测量流动液体时的测量误差，且密度计对含水率超过90%的油水混合液测量精度很低。三相分离量油计量较精确，缺点是系统复杂，成本高，维护不方便。
2 科氏力质量流量计的组成和测量原理
科氏力质量流量计是利用科里奥利力效应制成的新型质量流量计，可以直接测量流体质量和流体密度，一般由流量传感器和流量变送器组成。流量传感器由振动管、信号检测器、振动驱动器和壳体组成，流量变送器由微处理器等电子元件组成。
2.1 科氏力质量流量计的典型结构
下图是具有U形振动管的科氏力质量流量计流量传感器的结构示意图1所示：
不同的科氏力传感器具有不同的形状的振动管，有直管型和弯管型，弯管型又分位为U型、S型、T型、B型、Ω型等，但它们的测量原理是一样的。
纯油密度值ρC应该是在分离器压力和温度下含有溶解气的饱和原油密度值，而不是取样原油在常压下失去溶解气和轻质成分的密度值。如果取常压下的密度值，则纯油测量值将偏高。
当油田井口产液处于低含水状态时，含油率的计量精度比較高，纯油质量流量的计量精度也较高。随着油井产液含水率的增加，含水率和纯油质量的计量精度要降低，对于含水率超过90%的油井，最好采用三相分离器配以科氏力质量流量计计量。当只能采用两相分离器时，应使一部分游离水不经过流量计而从旁路流出。
4.2 夹气
科氏力质量流量计的应用于原油计量是基于油水两相，夹气将导致被测混合液的密度增大，从而使含水升高。资料表明，26°API原油含气容积为0.5%时，将引起含水误差4.3%。所以，在流量计安装和操作中应该尽量减少压力降，避免夹气现象的产生。
4.3 挂壁
由于原油的粘度较高，不同地区的原油含蜡也不一样，实际操作中，原油有可能在测量管管壁上粘结，形成“挂壁”现象，从而对测量管的振动频率产生影响，降低流量计的测量精度。当油井生产为间歇式产油时，这种现象会更明显。“挂壁”现象可以通过对管线的伴热保温来消除。
4.4 安装注意事项。
（1）传感器安装过程中一定要避免或减小安装因素造成的应力。
（2）传感器和变送器出厂前是配对标定好的，如果更换了传感器，应重新进行标定或组态设置。
（3）安装地点应尽量避免电磁干扰和射频干扰（如大型电机和继电器等）。
避免“气蚀”的产生，安装在管道中的传感器要保证有足够的背压，可在前段安装消气器。
为保证介质均匀流过振动管，传感器应安装在节流或阻流装置前，或前部有一定长度的直管。
应避免振动的影响。可在流量计的两端用软管连接，但禁止直接用软管连接流量计的进出口，中间必须加装带有固定制支撑的刚性短接。参考文献
[1] SPE Production Engineering 1988.1
[2] Guidance Notes for Standards for Petroleum Measurement 1997.9
[3] 肖素琴，韩厚义.质量流量计[M].中国石化出版社，1999：32-48
[4] 科里奥利质量流量计检定规程.国家计量检定规程JJG1038-2008