天然氣計量誤(wu)差及優化措施 發(fa)布時間:2025-12-13
摘要:由于(yu)受天然氣組分、天(tiān)然氣計量儀表及(ji)人員素質🏃🏻♂️等因素(sù)的影響,導緻天然(ran)氣計量出現不同(tóng)程度的差異,産生(sheng)了計量誤差。爲分(fen)析井口數據和天(tiān)然氣銷售提供準(zhun)确的依據,從現場(chang)計🏃量現狀入手✍️,對(duì)蘇裏格🔞南計量系(xì)統進行簡要介紹(shao),分析産生誤差的(de)原因并提出減小(xiao)誤🏃🏻♂️差措施,包括加(jia)強設備維🧡護、及時(shi)錄入及分析數據(jù)、利用SCADA系統實時監(jian)控、加強運行數據(jù)管理、嚴控管網洩(xie)漏損耗等。結果表(biao)明,減🧑🏽🤝🧑🏻小了誤差,保(bao)證流量✂️數據準确(què)。 蘇南項目目前已(yǐ)建成投産2座集氣(qì)站,C2集氣站的天然(rán)氣彙集到C1集氣站(zhan),再經閥室輸送至(zhi)處理廠。蘇裏格南(nán)井場主要由水🤩平(píng)井、BB9和BB9′組成,BB9井場由(yóu)9口單井或1口水平(ping)井構成,BB9′井場由3個(gè)BB9井場加BB9′井場的9口(kǒu)單井組成。3個BB9井場(chǎng)的來氣通過采氣(qi)支✉️管輸送至BB9′井場(chǎng),BB9′井場🌈單獨建采氣(qì)幹管接至本區塊(kuài)的集氣站。 1蘇裏格(ge)南作業區天然氣(qì)計量現狀 蘇裏格(gé)南作業分公司天(tiān)然氣計量系統主(zhǔ)要可分爲💰4部分,即(jí)單井井口計量、集(ji)氣站外輸計量、第(dì)五處理廠濕氣交(jiao)接計量、第五處理(li)廠幹氣計量,每日(ri)計🌍量數據以天爲(wèi)🍉單位進行結算。 1.1單(dān)井井口計量 單井(jǐng)流量計采用的是(shi)一體化多參量 差(cha)壓式流量計 ,如ACD-3Q型(xing)流量計及ACF-1型流量(liang)計。井口帶液計量(liàng),單井井口計💋量可(ke)實時記錄單井的(de)瞬時流量、管道壓(yā)力、管道孔闆前後(hòu)💋壓差、井口溫度等(deng)數據,爲氣井生産(chǎn)動态分析、氣藏分(fèn)析等研究提供準(zhǔn)确的井口數據。 1.2集(jí)氣站計量 從井口(kou)輸送到集氣站的(de)天然氣經分離器(qi)進行氣液分😍離,脫(tuo)水後的天然氣經(jing)計量區孔闆計量(liàng)後,外輸至第五💞處(chu)理廠。其主要作用(yong)是對集氣站外輸(shū)氣量進行計量,并(bìng)與第五處理廠的(de)濕氣計量值進行(háng)對比。 1.3濕氣交接量(liàng)計量 蘇南公司的(de)濕氣計量點設在(zài)第五處理廠,集氣(qi)站外輸天然氣輸(shu)送到第五處理廠(chang),經三具預分離器(qi)📐進行氣液分離後(hou),天然氣進4路标準(zhǔn)孔闆進行濕氣計(ji)量。濕氣交接計量(liang)作爲蘇裏格南作(zuo)業分公司與處理(li)廠進🚩行商品氣和(hé)凝析油🌈分配的依(yi)據。 1.4幹氣計量 計量(liang)後的蘇裏格南天(tian)然氣與處理廠的(de)天然氣經增壓、脫(tuo)烴脫水後進入配(pei)氣區進行外輸計(jì)量,幹氣🔞計量🐕采用(yong)📐超聲波流量計計(jì)量,計量結果爲蘇(sū)裏格南幹氣與長(zhang)慶自營的幹氣的(de)總量,雙方根據濕(shī)氣比例進行🌈分配(pei)。 2蘇裏格南集氣站(zhàn)計量設備 蘇裏格(gé)南集氣站現場主(zhǔ)要采用的是 标準(zhun)孔闆流量計 。 2.1孔闆(pǎn)流量計的計量原(yuán)理 标準孔闆流量(liàng)計屬于差壓式流(liu)量計,按照流體流(liú)動👄的節流原💚理,利(li)用流體流經節流(liu)元件,在元件的前(qian)端和後端産生壓(yā)差,壓差和流量的(de)平方成正比,由此(ci)來實現流量測量(liàng)[1]。 2.2孔闆流量計的計(ji)量特性 1) 孔闆流量(liang)計 的主要優點:①标(biāo)準節流件屬于全(quan)用型,無需進行實(shí)流校準🧑🏾🤝🧑🏼,就可以投(tou)用,并得到了國際(jì)标準組織的認🎯可(ke);②應用曆史悠久,标(biao)準規定最全;③結構(gou)簡單、牢固,且性能(néng)穩定,使用期限長(zhǎng),價格低,應用範圍(wéi)廣。 2)主要缺點:①測量(liang)的精度受衆多因(yin)素的影響很難提(tí)高;②測量的❓範圍一(yī)般僅3∶1~4∶1;③對直管段的(de)要求較高,占地🏃🏻面(mian)積大;④壓力損㊙️失最(zuì)大可達25%~50%;⑤孔闆以内(nei)孔銳角線來保證(zheng)精度,因此對腐蝕(shi)、磨損、結垢、髒污敏(mǐn)感,長期使用精度(dù)難以保證,因此需(xu)每年進行一次☎️強(qiáng)檢;⑥采用法蘭連接(jiē),易産生跑、冒、滴、漏(lou)油等問題,因而增(zeng)加了維護的工作(zuò)🧡量🔅。 3蘇裏格南計量(liàng)誤差的原因 天然(ran)氣誤差指計量值(zhi)與實際輸出值之(zhi)間的誤差。針⛱️對第(di)五處✨理廠與蘇裏(lǐ)格南集氣站計量(liang)量值之間的誤差(chà),即 η=(V1+Q1-Q5)/Q1×100% 式中:η爲交接相(xiàng)對誤差,%;Q1爲蘇裏格(gé)南集氣站外輸量(liàng),m3;V1爲蘇裏格💚南集氣(qì)站自用氣量,m3;Q5爲第(di)五處理廠接收♻️氣(qi)量,m3。 3.1計量儀表本身(shēn)的誤差 蘇裏格南(nan)井口、集氣站及第(di)五處理廠濕氣計(ji)量均采用孔闆計(jì)量,該流量計的測(ce)量精度能夠滿足(zú)GB/T21446—2008《用标準孔闆流量(liang)計測量天然氣流(liu)量》的要求,但在實(shi)際生産中,孔闆的(de)偏心和彎曲是孔(kong)闆的制造、安裝和(hé)使用中㊙️影響計量(liang)儀表精度的主要(yào)因素。由于孔👌闆的(de)安裝和維護不當(dāng),孔闆會發生彎曲(qǔ)或變形,從而導緻(zhi)測量結♌果不準确(que)。 而第五處理廠4路(lu)計量的孔闆直徑(jing)都是不同的,适用(yòng)不同孔徑的孔闆(pan)是爲适應不同的(de)流量。這會造☀️成所(suǒ)選擇的計量管與(yu)實際流量匹配度(du)不夠,造成計量不(bú)确定度增高,進而(ér)影響計量精度。 3.2天(tian)然氣氣質的影響(xiǎng) 1)采出的天然氣經(jīng)分離、除塵、脫水等(deng)處理工藝,仍會因(yin)處理⭐不🐕徹底、集氣(qì)管網及輸氣幹線(xian)内腐蝕物的影響(xiang)🧑🏾🤝🧑🏼,導緻⛱️液體或固🧑🏾🤝🧑🏼體(ti)雜質不能完全清(qīng)理[2]。 2)天然氣中所含(han)的雜質會對孔闆(pǎn)造成一定的沖刷(shua)和腐蝕,所✍️以⭐在實(shí)際生産過程中,應(ying)定期對孔闆進行(háng)清潔或更換并且(qie)✌️對測量的流量進(jin)行修正。 3)天然氣中(zhōng)的液體導緻孔闆(pǎn)流量計 差壓變送(sòng)器 、 壓力變送器 的(de)導壓管堵塞,造成(chéng)流量計算錯誤。 在(zài)日常維護時,要對(duì)孔闆流量計的孔(kong)闆進行清洗,使✍️節(jiē)流件保持幹淨、光(guang)潔,同時還要吹掃(sǎo)壓變和差壓變送(sòng)器的導壓管💘;當發(fā)現數據顯示異常(chang)時,及時更換損壞(huài)件,避免流量計計(ji)量誤差的進一步(bù)擴大。 3.3氣體組分的(de)影響 天然氣是一(yi)種混合氣體,它是(shi)由甲烷、乙烷、丙烷(wan)等🌏烴類📐組分和氮(dàn)、二氧化碳等非烴(ting)類組分組成,其含(hán)量也不相同[3]。即使(shǐ)是💞在同一區塊,天(tian)然氣組分也不一(yī)樣。孔闆流量計的(de)計👉量方式與天然(ran)氣組分有關,如果(guo)沒有對計量系統(tong)進行在⭕線修正,計(jì)量誤差就👣會增大(dà)。因此,天然氣物性(xing)參數如果出現變(bian)化,要及👌時修正氣(qi)體組分及密度值(zhí)。 3.4儀表參數設置原(yuán)因 天然氣氣體組(zǔ)分是流量計量程(cheng)序中的重要參數(shu),氣井生産過程中(zhōng),因實際開井不同(tong),導緻氣體組分的(de)不同[4]。目✍️前,集氣站(zhan)及第五處理廠的(de)組分參數根據實(shí)際化驗結果進行(háng)修改,但因氣井數(shù)量多,井口組分參(cān)數變化大,導緻井(jǐng)口參數并不能按(àn)照實際進行設置(zhi)。 3.5濕氣計量造成的(de)誤差 井口天然氣(qi)中存在大量液滴(di)和固體顆粒雜質(zhì),在計量👉管段内🌈,流(liú)态可認爲氣液兩(liang)相,會直接影響孔(kǒng)闆的差壓。井口計(ji)量比集🤟氣站外輸(shu)計量偏大的一個(gè)重要原因是井口(kǒu)爲帶液計量,集氣(qì)站是經分離㊙️器氣(qì)液分離之後的計(jì)量,部分飽和氣态(tai)的伴生氣将從氣(qi)态轉換成液态,從(cóng)而導緻集氣站比(bi)井口計✨量偏低。 3.6其(qí)他原因 1)孔闆閥積(ji)液及引壓管積液(yè)會産生計量誤差(cha)。在實際🧡生産現⛱️場(chang)中,所有靜壓和差(cha)壓變送器的引壓(ya)管❌幾乎爲水平安(ān)裝,傾👈斜度較小,是(shi)造成正負壓引壓(ya)管氣體帶液的重(zhòng)要原😘因,因此❓應定(dìng)期對引壓管及孔(kong)闆閥進🈲行吹掃。 2)氣(qi)井井口孔闆的孔(kǒng)徑未經過嚴格标(biāo)定,存在較大誤差(chà)。而集氣站、第五處(chu)理廠計量孔闆經(jing)過了嚴格的計量(liàng)儀表A類标定。 3)蘇裏(lǐ)格南所轄氣井的(de)井口流量計均爲(wei)一體式流✉️量計,儀(yi)表精度低,存在較(jiào)大誤差。 4)儀表故障(zhàng)。使用一段時間後(hòu),儀器的溫度、壓力(lì)、差壓等零點出現(xian)漂移,導緻現場計(ji)量結果不準,這種(zhǒng)情💔況主要出現在(zai)🈚井口流量計。 4降低(dī)誤差的方法 4.1儀表(biǎo)維護 加強設備的(de)日常維護保養,及(ji)時對儀表進行标(biao)定更換,儀表本身(shen)的精度是影響計(ji)量數據的重點因(yīn)🔞素之一。因此,做📧好(hǎo)計量設備的定期(qi)校驗、檢查、維護及(ji)更換🔞工作,保證計(ji)量儀表的相對準(zhun)📐确性。 4.2提高氣體組(zu)分錄入及時性 目(mu)前氣體組分取樣(yàng)分析周期爲10天一(yī)次,其局限性及波(bo)動性較大。 4.3利用SCADA系(xì)統對計量數據進(jìn)行實時監控 用SCADA(監(jian)控與數據采集)系(xi)統對計量系統進(jin)行實時監控。蘇✊裏(lǐ)格🌈南分公司對天(tian)然氣計量系統監(jiān)控是通過SCADA系統實(shí)🏒現的,集氣站及控(kong)制中心可利用SCADA系(xi)統實時檢查計量(liang)的壓力、溫度、差壓(ya)等相關參數,并可(kě)對相關參數設置(zhi)上下🈚報警限,控制(zhì)流量長時間超限(xian)✂️,以降低計量漏失(shī)。 4.4及時進行數據分(fen)析 對于出現偏差(chà)的數據,由作業區(qu)計量員利用SCADA系統(tǒng)對🌐相關壓力、溫度(dù)、流量等數據進行(háng)相應計算,并對✌️計(jì)算結果進行🐇分析(xī)♈。 4.5加強管道的運行(háng)數據管理 做好管(guǎn)道置換、通球掃線(xian)等過程中天然氣(qi)用量的統計⛷️記錄(lù)工🔆作;做好管道陰(yīn)極保護系統測試(shì)數據的分析工作(zuò)[5]。 4.6嚴控管網洩漏損(sǔn)耗 認真巡線,發現(xian)洩漏點及時上報(bào)處理,防止跑、冒、滴(dī)、漏油的産♍生;做好(hao)陰極防腐工作,延(yan)長管道的使用壽(shòu)命🌈,減少管道因腐(fǔ)蝕引起洩漏的情(qing)況發生[6];定期對各(gè)閥✂️門進行維護保(bǎo)養。 5現場應用效果(guo) 5.1優化單井計量設(she)備 2012年至2015年蘇裏格(gé)南分公司采用ACD-3Q型(xíng)計量設備以及标(biao)準孔闆進行單井(jǐng)計量,最小計量範(fàn)圍爲8000~20000m3/d,瞬時流量計(ji)量範圍爲330~830m3/h,最大範(fan)圍爲4:1。但随着氣井(jing)的生産,大部分氣(qi)井受井底📱積液影(ying)響,會産🏃♂️生不定期(qī)波動,且波♊動範圍(wei)較大,現有設備的(de)計量範圍不能滿(mǎn)足生産現狀,經常(cháng)出現流量計無瞬(shun)時或差壓超量程(cheng)等計量不準确情(qing)況。 結合上述生産(chan)工況,蘇裏格南分(fèn)公司對計量設備(bèi)及孔闆進行優化(huà),采用ACF-1型流量計以(yǐ)及新型平衡孔闆(pan),最小計量範圍爲(wèi)1000~10000m3/d,瞬時流量計量範(fàn)圍爲42~420m3/h,将測量範圍(wei)由4:1提升至10:1,初期選(xuǎn)取23口氣井進行現(xiàn)場試驗,詳😘細情況(kuàng)見表1。 對比ACF-1型與ACD-3Q型(xíng)流量計的使用情(qing)況,從計量準确性(xing)、穩定性對ACF-1型流量(liang)計進行評估。評估(gu)結果如下: 1)對比流(liú)量計更換前後單(dān)井的産量、瞬時流(liu)量、壓力🔴、溫🈲度等數(shù)㊙️據變化,與氣井投(tou)運至今的數據一(yī)緻,說明ACF-1型流量計(ji)計量準确,與ACD-3Q型流(liu)量計相比,計量誤(wu)差較小。 2)根據ACF-1型流(liú)量計計量的瞬時(shí)氣量,計量範圍基(ji)本符合孔闆的計(ji)量範圍,說明該型(xing)流量計計量精度(dù)準确,最小計量滿(mǎn)足蘇裏格✉️南分公(gōng)司需求,如SN0xxx-01井,瞬時(shí)計量可計量至♊72m3/h。 通(tong)過試驗結果評估(gū),蘇南公司對140口無(wu)瞬時或計量不準(zhun)🔆确的🌈低産氣井進(jìn)行了計量設備升(sheng)級,目前有135口氣井(jǐng)可實現實時🌍計量(liang),措施有效率96.4%。 5.2定期(qī)維護計量設備,減(jiǎn)小誤差 蘇南公司(sī)與第五處理廠每(měi)10天對計量交接設(shè)施進✉️行維護保養(yǎng)👨❤️👨,對集氣站計量設(she)備每15天進行維護(hù)保養,确保計量設(she)備完⛱️好,保證流量(liàng)數據準确。通過嚴(yan)格執行維護制🚩度(du),基本保證蘇南公(gong)司集氣站外輸計(jì)量和第五處理廠(chǎng)計量對比平均誤(wu)差⚽在0.69%,在正常允許(xǔ)輸差1%之内,詳細情(qíng)況見表2。 6結束語 天(tian)然氣計量是天然(ran)氣貿易中的交易(yi)手段,隻有了解和(hé)掌握🔅了計量的原(yuán)理以及适用範圍(wéi)才能因地制宜采(cǎi)用不同的計量方(fang)法,确保公平的交(jiāo)易。此外,計量的準(zhǔn)确性需要通過誤(wu)差控制才能得以(yǐ)保證,所以計量工(gong)作者需要盡可能(neng)地控制計量誤差(cha),爲企業發展發揮(hui)更大的作用。
以上(shàng)内容源于網絡,如(ru)有侵權聯系即删(shan)除!
·