摘要:由于(yú)受天然氣組分(fen)、天然氣計量儀(yi)表及人員素質(zhi)等因素的影響(xiǎng),導緻天然氣計(jì)量出現不同程(cheng)度的差異,産生(shēng)了計量誤差。爲(wei)分析井口數據(jù)和天然氣銷📱售(shou)提供準确的依(yī)據,從現場計量(liang)現狀入手,對蘇(su)裏格南計量系(xi)👄統進行簡要介(jie)紹,分析産生誤(wu)差的原因并☀️提(ti)出減小誤差措(cuo)施,包括🛀加強設(she)備維護、及時錄(lu)入及分析數據(jù)、利用SCADA系統實時(shí)監控、加強運行(hang)數據管理、嚴控(kòng)管網洩漏損耗(hao)等。結果表明,減(jian)小了誤差,保證(zhèng)流量數據準确(que)。
蘇南項目目前(qian)已建成投産2座(zuo)集氣站,C2集氣站(zhàn)的天然氣🏒彙集(jí)到C1集氣站,再經(jīng)閥室輸送至處(chù)理廠。蘇裏格南(nán)井場主要由水(shuǐ)平井、BB9和BB9′組成,BB9井(jing)場由9口單井或(huò)1口水平井構成(cheng),BB9′井場由3個BB9井場(chang)加BB9′井場的9口單(dan)井組成。3個BB9井場(chang)的來氣通過采(cai)氣支管輸送至(zhi)BB9′井場,BB9′井場💰單獨(dú)建采氣幹管接(jiē)至本區塊的集(jí)氣🚩站。
1蘇裏格南(nan)作業區天然氣(qi)計量現狀
蘇裏(li)格南作業分公(gōng)司天然氣計量(liang)系統主要可分(fèn)爲🈲4部分,即單井(jing)井口計量、集氣(qì)站外輸計量、第(dì)五處✌️理廠濕氣(qi)交接計量、第五(wu)處理廠幹氣計(jì)量,每日計💋量數(shu)據以天爲單位(wèi)進行結算。
1.1單井(jǐng)井口計量
單井(jǐng)流量計采用的(de)是一體化多參(can)量
差壓式流量(liang)計
,如ACD-3Q型流量計(ji)及ACF-1型流量計。井(jing)口帶液計量,單(dan)井井口計量㊙️可(kě)實時記錄單井(jing)的瞬時流量、管(guǎn)道壓力、管道⛹🏻♀️孔(kong)闆前後壓差、井(jing)口溫度♻️等數據(jù),爲氣井生産動(dong)态分析、氣藏分(fèn)析等研究提供(gong)準确的井口數(shu)據。
1.2集氣站計量(liàng)
從井口輸送到(dào)集氣站的天然(ran)氣經分離器進(jìn)行氣液分離🏃♂️,脫(tuō)水後的天然氣(qì)經計量區孔闆(pan)計量後,外輸至(zhì)第五處理🐇廠。其(qi)✌️主要作用是對(duì)集氣站外輸氣(qi)量進行計量,并(bing)與第五處理廠(chang)的濕氣計量值(zhí)進行對比。
1.3濕氣(qì)交接量計量
蘇(su)南公司的濕氣(qi)計量點設在第(di)五處理廠,集氣(qì)站外㊙️輸天然氣(qi)輸送到第五處(chù)理廠,經三具預(yu)分離器進行氣(qi)液❤️分離後,天🧑🏽🤝🧑🏻然(ran)氣進4路标準孔(kong)闆進行濕氣計(ji)量。濕氣交接計(jì)量作爲蘇裏⛹🏻♀️格(gé)南作業分公司(si)與處理廠進🔞行(háng)商品氣和凝析(xī)油分配的依據(ju)。
1.4幹氣計量
計量(liang)後的蘇裏格南(nán)天然氣與處理(lǐ)廠的天然氣經(jing)增壓、脫烴脫水(shuǐ)後進入配氣區(qū)進行外輸計量(liàng),幹氣計量采用(yong)超聲波流量計(jì)計量,計量結果(guo)爲蘇裏格🏃♀️南幹(gàn)氣與長慶自營(ying)的幹氣的總量(liang),雙方根據濕氣(qì)比例進行🐆分配(pèi)。
2蘇裏格南集氣(qì)站計量設備
蘇(sū)裏格南集氣站(zhan)現場主要采用(yòng)的是
标準孔闆(pǎn)流量計
。
2.1孔闆流(liú)量計的計量原(yuan)理
标準孔闆流(liu)量計屬于差壓(yā)式流量計,按照(zhào)流體流動的節(jie)🔆流原🧑🏽🤝🧑🏻理,利用流(liu)體流經節流元(yuan)件,在元件的💜前(qian)端和後端産生(shēng)壓♊差,壓差和流(liu)量的平方成正(zheng)比💜,由此來實現(xian)流量測量[1]。
2.2孔闆(pǎn)流量計的計量(liàng)特性
1)
孔闆流量(liàng)計
的主要優點(dian):①标準節流件屬(shu)于全用型,無需(xū)進行實流校♻️準(zhun),就可以投用,并(bìng)得到了國際标(biao)準組織的認可(kě);②應用曆史悠久(jiu),标🐇準規定最全(quán);③結構簡單、牢固(gù),且📐性能穩定,使(shi)用期限長,價格(ge)低,應用範圍廣(guǎng)。
2)主要缺點:①測量(liàng)的精度受衆多(duō)因素的影響很(hen)難提高;②測量的(de)範圍一般僅3∶1~4∶1;③對(duì)直管段的要求(qiú)較高,占地面積(ji)👅大;④壓力損失最(zui)🏃🏻大可達25%~50%;⑤孔闆以(yi)内孔銳角線來(lai)🈚保證精度,因此(cǐ)對腐蝕、磨損、結(jié)垢、髒污敏感,長(zhang)期使用精度難(nan)以保證,因㊙️此需(xu)每年進行一次(ci)強檢;⑥采用☁️法蘭(lan)連接,易産生跑(pǎo)、冒、滴、漏油等問(wen)題,因而增加了(le)維護的工作量(liàng)。
3蘇裏格南計量(liàng)誤差的原因
天(tiān)然氣誤差指計(ji)量值與實際輸(shu)出值之間的誤(wu)差。針對第五處(chù)理廠與蘇裏格(gé)南集氣站計量(liàng)量值之間的誤(wu)差,即
η=(V1+Q1-Q5)/Q1×100%
式中:η爲交(jiao)接相對誤差,%;Q1爲(wei)蘇裏格南集氣(qì)站外輸量,m3;V1爲蘇(sū)裏格南🐇集氣站(zhàn)自用氣量,m3;Q5爲第(dì)五處理廠接收(shou)氣量,m3。
3.1計量儀表(biao)本身的誤差
蘇(su)裏格南井口、集(ji)氣站及第五處(chu)理廠濕氣計量(liang)均采用孔闆⚽計(ji)✊量,該流量計的(de)測量精度能夠(gou)滿足GB/T21446—2008《用标準🔴孔(kǒng)闆流量計測量(liang)天然氣流量》的(de)要求,但在實際(ji)生産中,孔闆♌的(de)偏心和彎曲是(shi)孔闆✍️的制造、安(an)裝和使用中🧡影(ying)響計量儀表精(jīng)度🥰的主要因素(su)。由于孔闆的安(an)裝和維護不當(dāng),孔闆會發生彎(wān)曲或變形,從♉而(er)導緻測量結🈲果(guo)不準确。
而第五(wu)處理廠4路計量(liang)的孔闆直徑都(dou)是不同的,适用(yong)不同🈲孔徑的孔(kǒng)闆是爲适應不(bú)同的流量。這會(huì)造成所㊙️選擇的(de)計量管與實際(jì)流量匹配度不(bu)夠,造成🔞計量不(bú)确定度增高,進(jin)而影響計量精(jing)度。
3.2天然氣氣質(zhì)的影響
1)采出的(de)天然氣經分離(lí)、除塵、脫水等處(chù)理工藝,仍會因(yīn)處理不徹底、集(ji)氣管網及輸氣(qi)幹線内腐蝕物(wu)的影響,導緻🙇♀️液(ye)體或固✏️體雜質(zhì)不能完全清理(lǐ)[2]。
2)天然氣中所含(han)的雜質會對孔(kong)闆造成一定的(de)沖刷和腐蝕,所(suo)以在實際生産(chan)過程中,應定期(qī)對孔闆進行清(qing)☀️潔或更換并且(qiě)對測💔量的流量(liàng)進行修正。
3)天然(ran)氣中的液體導(dao)緻孔闆流量計(jì)
差壓變送器
、
壓(yā)力變送器
的導(dao)壓管堵塞,造成(cheng)流量計算錯誤(wu)。
在日常維護時(shi),要對孔闆流量(liang)計的孔闆進行(hang)清洗,使節流件(jiàn)保持幹淨、光潔(jié),同時還要吹掃(sǎo)壓變和差壓變(biàn)送器的導壓管(guǎn);當發現數據顯(xiǎn)示異常時,及時(shí)更換損壞件,避(bì)免流量計計量(liang)誤差的進一步(bù)擴大🌈。
3.3氣體組分(fen)的影響
天然氣(qì)是一種混合氣(qì)體,它是由甲烷(wan)、乙烷、丙烷等烴(tīng)類組分和🌍氮、二(er)氧化碳等非烴(tīng)類組分組成,其(qi)含量也🈲不相同(tóng)[3]。即使是在同一(yi)區塊,天然氣組(zu)分也不一樣。孔(kong)闆流量🈚計的計(ji)♍量方式與天然(rán)氣組分有關,如(rú)果沒有對計量(liàng)系統進行在線(xian)修正,計量誤差(cha)就💚會增大。因此(ci)💁,天然氣物性參(can)數如果出現變(biàn)化,要及時修正(zhèng)氣體組分及密(mì)度值。
3.4儀表參數(shù)設置原因
天然(ran)氣氣體組分是(shi)流量計量程序(xu)中的重要參數(shu)🌐,氣井生産過程(chéng)中,因實際開井(jǐng)不同,導緻氣體(ti)組分的不同[4]。目(mu)前,集氣站及第(dì)🐅五處理廠的組(zǔ)分參數根據實(shi)際化驗結果進(jin)行🈚修改,但因氣(qi)井數量多,井口(kou)組分參數變化(huà)大,導緻井口參(cān)數并不能按照(zhao)實際🌈進行設置(zhi)。
3.5濕氣計量造成(chéng)的誤差
井口天(tiān)然氣中存在大(dà)量液滴和固體(ti)顆粒雜質,在計(jì)量管段内,流态(tài)可認爲氣液兩(liang)相,會直接影響(xiǎng)孔闆的差壓。井(jing)口計量比集💋氣(qì)站外輸計量偏(pian)大的一個重要(yao)㊙️原因是井口爲(wei)‼️帶液計🔞量,集氣(qi)站是經分離🌂器(qì)氣液分離之後(hou)的計量,部分飽(bǎo)和氣态的伴生(sheng)氣将從氣态轉(zhuǎn)換成液态,從而(ér)導緻集氣站比(bǐ)井口計🆚量偏低(di)。
3.6其他原因
1)孔闆(pǎn)閥積液及引壓(ya)管積液會産生(sheng)計量誤差。在實(shi)🔞際生産現場中(zhōng),所有靜壓和差(chà)壓變送器的引(yǐn)壓管幾乎爲水(shuǐ)平安裝,傾斜度(dù)較小,是造成正(zhèng)負壓引壓管氣(qi)體帶液的重要(yào)原🍉因,因此應定(ding)期對引壓管及(jí)💁孔闆閥進行吹(chuī)掃。
2)氣井井口孔(kǒng)闆的孔徑未經(jīng)過嚴格标定,存(cún)在較大誤差。而(ér)♉集氣站、第五處(chù)理廠計量孔闆(pan)經過了嚴格✂️的(de)計量儀表A類标(biāo)定。
3)蘇裏格南所(suo)轄氣井的井口(kǒu)流量計均爲一(yi)體式流👨❤️👨量☂️計✍️,儀(yi)表精度低,存在(zài)較大誤差。
4)儀表(biao)故障。使用一段(duan)時間後,儀器的(de)溫度、壓力、差壓(yā)等零點出🔆現漂(piao)移,導緻現場計(ji)量結果不準,這(zhe)種情況主要出(chu)現在井口流量(liang)⭕計。
4降低誤差的(de)方法
4.1儀表維護(hù)
加強設備的日(rì)常維護保養,及(ji)時對儀表進行(hang)标定更換,儀表(biao)本身的精度是(shi)影響計量數據(jù)的重點因素之(zhi)一。因此,做好計(ji)㊙️量設備的定期(qi)校驗、檢查、維護(hu)及更換工作,保(bǎo)證計量儀表的(de)相對準确性。
4.2提(tí)高氣體組分錄(lù)入及時性
目前(qián)氣體組分取樣(yàng)分析周期爲10天(tian)一次,其局限性(xing)及波動📞性較大(da)。
4.3利用SCADA系統對計(ji)量數據進行實(shi)時監控
用SCADA(監控(kòng)與數據采集)系(xì)統對計量系統(tong)進行實時監控(kòng)。蘇裏格南分公(gōng)司對天然氣計(ji)量系統監控是(shì)通過SCADA系♈統實♊現(xiàn)的,集氣站及🛀🏻控(kong)制中心可利用(yòng)SCADA系統實時檢查(cha)計量的壓力、溫(wen)度、差壓等相關(guān)參數,并可對相(xiang)關參數設置上(shang)下報警限,控制(zhì)流量長時間超(chao)限㊙️,以降低計量(liang)漏失。
4.4及時進行(háng)數據分析
對于(yú)出現偏差的數(shu)據,由作業區計(ji)量員利用SCADA系統(tǒng)📧對🔆相關壓力、溫(wen)度、流量等數據(jù)進行相應計算(suan),并對計算💞結果(guo)進行分析。
4.5加強(qiáng)管道的運行數(shu)據管理
做好管(guǎn)道置換、通球掃(sǎo)線等過程中天(tiān)然氣用量的🐕統(tǒng)☔計記錄工作;做(zuo)好管道陰極保(bǎo)護系統測試數(shù)據的分🔞析工作(zuo)[5]。
4.6嚴控管網洩漏(lou)損耗
認真巡線(xian),發現洩漏點及(ji)時上報處理,防(fang)止跑、冒、滴、漏油(you)的産生;做好陰(yīn)極防腐工作,延(yan)長管道的使用(yong)壽命,減少管道(dao)因腐蝕引起洩(xiè)漏的情況發生(sheng)[6];定期🌏對各閥門(men)進行維護保🥵養(yang)。
5現場應用效果(guǒ)
5.1優化單井計量(liang)設備
2012年至2015年蘇(su)裏格南分公司(si)采用ACD-3Q型計量設(shè)備以及标🙇♀️準孔(kǒng)闆進行單井計(ji)量,最小計量範(fan)圍爲8000~20000m3/d,瞬時流量(liàng)計量範圍爲330~830m3/h,最(zuì)大範圍爲4:1。但随(sui)着氣井的生産(chan),大部分氣井受(shou)井底積液影響(xiǎng),會産生不定期(qi)波動,且波⁉️動範(fan)圍較大,現有設(shè)☔備的計量範圍(wéi)不能滿足生産(chan)🌍現狀,經常出現(xiàn)流量計無💞瞬時(shí)或差壓🐕超量程(cheng)等計量不準确(què)情況。
結合上述(shu)生産工況,蘇裏(lǐ)格南分公司對(dui)計量設備🐪及孔(kong)闆進行🚶優化,采(cǎi)用ACF-1型流量計以(yi)及新型平衡孔(kǒng)闆,最小計量範(fan)圍爲1000~10000m3/d,瞬時流量(liàng)計量範圍爲42~420m3/h,将(jiang)測量範圍由♊4:1提(tí)升至10:1,初期選取(qu)23口氣井進行現(xian)場試驗,詳細情(qing)況見⛷️表1。
對比ACF-1型(xíng)與ACD-3Q型流量計的(de)使用情況,從計(jì)量準确性、穩定(ding)性對ACF-1型流量計(jì)進行評估。評估(gū)結果如下:
1)對比(bǐ)流量計更換前(qian)後單井的産量(liàng)、瞬時流量、壓力(li)、溫💋度等☂️數據變(bian)化,與氣井投運(yùn)至今的數據一(yī)緻,說明ACF-1型🌏流量(liang)計計量準确,與(yǔ)ACD-3Q型流量計相比(bǐ),計量誤差較小(xiao)。
2)根據ACF-1型流量計(jì)計量的瞬時氣(qi)量,計量範圍基(jī)本符合孔闆的(de)♻️計量範圍,說明(ming)該型流量計計(jì)量精度準确,最(zuì)小計量滿足蘇(su)裏格南分公司(si)需求,如SN0xxx-01井,瞬時(shí)計量可計量至(zhi)72m3/h。
通過試驗結果(guo)評估,蘇南公司(sī)對140口無瞬時或(huo)計量不準‼️确的(de)低⭐産氣井進行(hang)了計量設備升(shēng)級,目前有135口氣(qì)井可🔴實現實時(shí)計量,措施有效(xiao)率96.4%。
5.2定期維護計(ji)量設備,減小誤(wù)差
蘇南公司與(yǔ)第五處理廠每(měi)10天對計量交接(jiē)設施進行維護(hù)⭕保🎯養,對集氣站(zhan)計量設備每15天(tian)進行維護保養(yang),确保計♍量設備(bèi)完好,保證流量(liang)數據準确。通過(guo)嚴格執行維護(hù)制度,基本保證(zhèng)蘇南公司集氣(qì)站外輸計量和(hé)第五處理廠計(ji)量對比平均誤(wu)差🐇在0.69%,在正常🥰允(yun)許輸差1%之内,詳(xiang)細情況見表2。
6結(jié)束語
天然氣計(jì)量是天然氣貿(mao)易中的交易手(shou)段,隻有了解和(hé)掌握了計量的(de)原理以及适用(yong)範圍才能因地(di)制宜采用不同(tóng)的計量方法,确(què)保公平的交易(yi)。此外,計量的準(zhǔn)确性需要通過(guo)誤差控制才能(néng)得以保證,所以(yi)計量工作者需(xu)要盡可能地控(kong)制計量誤差,爲(wèi)🍓企業發展發💞揮(huī)更大的作☁️用。
以(yi)上内容源于網(wǎng)絡,如有侵權聯(lian)系即删除!
|