氣田的(de)井叢控制(zhì)系統分爲(wei)井口部分(fen)、彙管部分(fen)、注甲醇🌍和(hé)注緩❄️蝕劑(jì)部分、預留(liu)部分以及(ji)分散控制(zhi)系統DCS組成(cheng)。井口部分(fèn)使用大小(xiǎo)孔闆流量(liàng)計 ，井叢運(yun)行前期流(liú)量較小，采(cǎi)用小孔闆(pǎn)用于檢測(ce)流📱量，待穩(wen)定之後，天(tian)然氣流量(liàng)增大，運用(yong)大孔闆用(yong)于檢測🛀🏻流(liu)量。
　　進入了(le)21世紀，測控(kong)随着自動(dong)化技術以(yǐ)及機電一(yi)體化的潮(cháo)流而有益(yì)發展。一般(bān)的機電一(yī)體化系統(tǒng)是☔由傳感(gan)系💔統能源(yuan)系統、信息(xi)處理系統(tong)、機械結構(gou)等🆚部件組(zu)成的。測量(liàng)技術💋是機(jī)電一體化(hua)重要的的(de)組成部分(fèn)。
工程概況(kuang)
　　從油田的(de)現狀來看(kan)，機電一體(tǐ)化技術還(hai)沒有達到(dao)廣✏️泛應用(yòng)的地步。油(you)田的自動(dòng)化程度越(yue)來越高，測(ce)控技⛷️術已(yi)經在✏️油田(tián)建設中發(fa)揮着重要(yao)作用。
氣田(tián)井叢工藝(yì)原理如圖(tú)1所示。
 
　　氣田(tian)一個井叢(cóng)一般包括(kuò)3口單井。每(měi)單井采出(chū)的天然氣(qì)經♊過注🥵甲(jiǎ)醇和緩蝕(shí)劑的處理(lǐ)後，再将處(chù)理過的天(tian)然氣進行(háng)節流☀️調壓(yā)彙入井叢(cong)彙管外輸(shū)至中央處(chu)理廠(CPF)。一般(bān)而言，一個(gè)大的中央(yāng)處理廠(CPF)能(néng)接收30~40個井(jing)叢的🔞外輸(shu)天然氣，能(néng)接收大概(gai)100多口井的(de)外輸天然(ran)氣。每口單(dan)井采氣樹(shu)設置壓力(li)參👈數檢測(ce)設備♉，--旦井(jing)下的壓力(lì)過高或者(zhě)壓力變化(hua)過于迅速(sù)，井下的壓(yā)力變送器(qì)将壓力信(xin)号及時的(de)将井底和(hé)井口的㊙️壓(ya)力參數上(shang)傳至井叢(cong)控制室内(nei)的🍉分散控(kòng)制系統DCS上(shàng)。分散控制(zhi)系統DCS将🌈會(hui)發出命令(lìng)根據壓力(lì)❓的升高情(qíng)況和變化(hua)速率，決定(dìng)⁉️關閉井底(dǐ)安全閥，還(hái)是井口安(an)全閥，或🐆者(zhě)同時關閉(bi)井底和井(jing)口安全閥(fá)确保🤞采氣(qi)樹的安全(quán),保證安全(quan)生産。井下(xià)的壓力變(bian)送器就像(xiàng)觀察🌈井下(xià)情況的眼(yan)睛和耳朵(duo)，時✨時檢測(cè)井下壓力(lì)參數的變(biàn)化情🈲況，輸(shū)送出4~20mA的電(diàn)🌏流信号，一(yī)旦👨‍❤️‍👨達🏃🏻到危(wēi)險地極限(xian)，及時通知(zhī)井叢的大(dà)腦-分散控(kong)制系統DCS，由(you)♊分散控制(zhi)系統DCS,做出(chu)判斷，并且(qiě)依據所做(zuò)出的判斷(duàn)，來下達相(xiang)應的指令(lìng)💚。流量計比(bi)選
　　每單井(jǐng)井口流量(liang)檢測并遠(yuan)傳，高、低流(liú)量報警信(xìn)号傳入💰分(fèn)散控制系(xì)統DCS中，如果(guo)流量過低(di)聯鎖控制(zhi)節流閥，适(shi)當🐉的控制(zhi)節流閥的(de)開度，保持(chí)流量的穩(wen)定性。
　　各類(lei)流量儀表(biǎo)都有自己(jǐ)的特點。選(xuan)型的目的(de)就是爲了(le)在衆多的(de)産品中選(xuǎn)出适合工(gōng)況條件的(de)儀表㊙️。要想(xiang)🎯選擇最佳(jiā)的儀表，必(bì)須從儀表(biao)本身和被(bei)測對象兩(liang)方面考慮(lǜ)。首先當然(ran)要确🐉認儀(yí)表安裝的(de)必要性，工(gōng)程實🐉際中(zhōng)是否真的(de)需要安裝(zhuang)流量儀表(biao)。确定了必(bi)要性之後(hòu)，如果隻希(xī)望知道流(liu)體在管道(dào)中是否流(liu)動和大體(ti)流量值，采(cai)用價格低(dī)廉的流量(liang)指示器即(jí)可。其次，了(le)解流體的(de)特性和參(can)數，初選流(liu)量測量的(de)方法和儀(yí)表。除了一(yī)些非常明(míng)顯不合适(shì)的儀表類(lei)型之🌈外，餘(yú)下幾種方(fāng)案進🌈行下(xia)一步深入(rù)🤟的比較。分(fen)析主要從(cóng)五個方面(mian)進行的，即(ji)儀表的性(xìng)能，流☎️體特(tè)性方面，安(ān)裝條件方(fāng)面，環境條(tiao)件方面和(hé)經濟因素(sù)等。
　　氣體流(liu)量計 的種(zhǒng)類非常多(duo)，但是常用(yòng)的有以孔(kǒng)闆爲代表(biǎo)的節流裝(zhuang)👅置💃🏻，渦😄街，金(jin)屬管浮子(zi)，旋進旋渦(wo)和 氣體渦(wō)輪流量計(jì) 。由于以上(shang)幾種流量(liang)計的原理(li)不同，所以(yi)它們所測(ce)量的流量(liàng)下限要求(qiu)不同，精度(dù)不同，價格(ge)也不相同(tóng)。孔闆流量(liàng)計測量氣(qì)體時壓力(lì)損失大，對(duì)流量下限(xian)有一定要(yao)求，它适用(yòng)于測量精(jing)度要求不(bu)高，介質流(liú)量正常的(de)🚶場所。
　　 渦街(jie)流量計 對(duì)氣體介質(zhi)流量下限(xian)有一定要(yào)求，如果流(liu)量正常它(tā)的測量精(jing)度完全可(kě)以滿足。
　　 金(jin)屬管浮子(zi)流量計 對(dui)壓力有一(yī)定要求，壓(ya)力過小，浮(fú).子将無法(fa)工作，它💞可(ke)以用于測(cè)量流量較(jiào)小的介質(zhì)，但由于的(de)它的管徑(jing)最大隻🥰能(neng)做DN150，所以它(ta)不能測量(liàng)大口徑管(guǎn)道氣體流(liu)量。
　　 旋進旋(xuán)渦流量計(jì) 主要用于(yú)天然氣的(de)測量，主要(yào)優點是沒(mei)有機械轉(zhuan)🌂動部⁉️件🍓，不(bu)易腐蝕、可(ke)靠度高、穩(wěn)定性好，長(zhang)期工作無(wu)須維護。但(dan)是旋進漩(xuan)🈚渦流量計(jì)測量含水(shuǐ)、含油、含沙(shā)的天然氣(qì)較爲困難(nan)，并且測量(liang)的高流量(liang)的天然氣(qì)顯得力不(bu)從心。
　　氣體(ti)渦輪流量(liang)計也是主(zhu)要用于天(tiān)然氣介質(zhì)測量是一(yi)💔種速度式(shi)儀表，對安(ān)裝有直管(guan)段要求。測(ce)量精度比(bi)較正确，但(dan)是氣體渦(wō)輪流量計(jì)裏面有可(ke)疑快速轉(zhuan)動的氣體(tǐ)渦輪，所🏃‍♀️以(yǐ)使用時間(jiān)長之後，氣(qì)體渦輪容(róng)易磨損，造(zào)成計量不(bu)準确。如果(guo)天然氣介(jie)質内☂️含有(yǒu)較多的雜(zá)質，容易損(sǔn)壞氣體渦(wō)輪。
　　孔闆，渦(wō)街可以用(yong)于各種口(kou)徑管道氣(qi)體介質測(cè)量，隻🌈是對(duì)流⁉️量下限(xian)有一定要(yao)求，金屬管(guǎn)浮子流量(liang)計可用于(yú)DN150以⛱️下管道(dao)介質測量(liang)。
　　綜合以上(shang)的考慮以(yǐ)及的現場(chang)實際情況(kuàng)。從氣田井(jǐng)口出來的(de)天然氣，容(rong)易含水、含(hán)油、含氣。雜(zá)質成分比(bǐ)較複雜。并(bing)㊙️且投産初(chū)期天然氣(qi)産量比較(jiao)小，随着逐(zhu)步的開發(fā)和生産穩(wen)定🤞，天然氣(qì)的産量🆚逐(zhú)漸達到峰(fēng)值，之後随(sui)着生産的(de)進一步深(shēn)入，井口天(tiān)然氣産量(liang)逐漸進人(ren)衰竭期。也(ye)就是說天(tian)然氣産量(liang)要經曆低(dī)-高-低的過(guò)程。對📞于流(liú)量計的算(suàn)☂️則就非常(chang)困難。因爲(wèi)每種流量(liàng)計都有自(zì)己的☁️固定(ding)量程。如果(guo)用測量低(dī)🔞流量的流(liu)量計，那麽(me)❗天然氣産(chan)量達到峰(fēng)🛀🏻值的時候(hou)🔞，低流量流(liu)量計将無(wu)法測量天(tiān)然氣産量(liàng)。如果用測(ce)💘量高流量(liàng)的流量計(jì)，那麽天然(rán)氣産量比(bǐ)較小的時(shí)🛀🏻候，高流量(liang)流量計将(jiang)計量不準(zhǔn)确或者根(gen)本無法計(ji)量天然氣(qi)産量。
孔闆(pan)流量計
　　針(zhen)對工程實(shí)際情況，氣(qi)田井叢天(tian)然氣流量(liang)測量使用(yong)了帶兩塊(kuai)孔闆，可以(yi)在線更換(huàn)的的孔闆(pǎn)流量計。小(xiao)孔闆主❄️要(yào)針對生産(chan)前期和後(hou)期，天然氣(qi)流量比較(jiao)小的情況(kuàng)。而大孔闆(pǎn)主要針對(duì)天然📧氣生(sheng)産達到峰(feng)值，天然🆚氣(qì)流量非常(chang)大的情況(kuàng)。根據孔⁉️闆(pǎn)口徑計⛷️算(suan)公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其中(zhong):C一流出系(xì)數;
E--可膨脹(zhàng)系數;
A一節(jie)流件開孔(kong)截面積，ｍ³;
△P一(yī)節流裝置(zhì)輸出的差(chà)壓，Pa;
β一直徑(jing)比;.
ρ1一被測(ce)流體在I-I處(chu)的密度，kg/ｍ³;
Qv一(yi)體積流量(liang)，m/h.
　　标準孔闆(pǎn)的流出系(xi)數C由裏德(de)一哈利斯(sī)、加拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公(gong)‼️式确定。在(zài)保持管徑(jing)不變的情(qíng)況下，隻需(xu)要改變孔(kong)闆的開孔(kǒng)尺寸，就可(ke)以改‼️變測(cè)量範圍。這(zhe)樣就提高(gāo)了測量的(de)精度。并且(qiě)巧妙的躲(duo)開了孔闆(pǎn)流量計量(liang)程比隻有(you)3:1,測量範圍(wei)😍窄的問題(ti)。雖然孔闆(pan)流量計現(xiàn)場安裝條(tiao)件要求比(bi)較高，需要(yào)比較長的(de)的直管段(duan)，但是氣田(tián)井叢的廠(chang)區大，能夠(gòu)⛱️提供較長(zhǎng)的直接管(guǎn)👌段。這個問(wen)題可以解(jie)決。孔闆的(de)檢測件與(yu)差壓顯示(shì)🚶‍♀️儀表之間(jiān)的引壓管(guǎn)線是比較(jiào)薄弱的環(huán)節，比較容(róng)易産生洩(xiè)露、凍堵、凍(dong)結及信号(hào)失真等故(gù)障。選擇質(zhì)量可靠的(de)引壓管㊙️和(hé)電纜，并且(qiě)要求現場(chǎng)施工的工(gōng)人按照國(guo)家的标準(zhǔn)安裝方式(shì)安裝，避免(mian)今後運行(hang)中的隐患(huàn)。
結語
　　孔闆(pǎn)流量計的(de)許多優點(diǎn)在氣田的(de)井叢可以(yi)得以充分(fèn)🔞的⭕展示。易(yi)于複制,簡(jian)單,牢固,性(xìng)能穩定可(ke)靠，價格低(dī)，使用期限(xian)長，标準型(xing)的檢測件(jian)爲全世界(jiè)通用🌈，國際(jì)标準化組(zǔ)織和國際(ji)計量組織(zhī)均認可的(de)産品。而且(qiě)孔闆👅無須(xū)個别🐅校準(zhun)，維護成本(ben)很低，對于(yú)介質🔞的潔(jié)淨程度要(yào)求不是很(hen)💛高。這都非(fei)常符合現(xiàn)場的實際(jì)需要。大小(xiao)㊙️兩塊孔闆(pǎn)可以實現(xiàn)在線更換(huan)🤩，降低了操(cao)作難度，降(jiàng)低💛了維護(hù)成本。可換(huàn)孔闆的流(liú)量計的使(shi)用，提高了(le)計量⛷️精度(du)，降低了投(tou)資成本。始(shǐ)終可以使(shǐ)孔闆流量(liang)計保持高(gao)效、穩定、低(dī)成本的運(yùn)行狀态。

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