氣田的(de)井叢控(kong)制系統(tǒng)分爲井(jǐng)口部分(fen)、彙管部(bu)分、注甲(jia)🔞醇和注(zhu)緩蝕劑(jì)部分、預(yù)留部分(fèn)以及分(fèn)散控制(zhi)系統DCS組(zu)成。井口(kou)部分使(shǐ)🔴用大小(xiǎo)孔闆流(liú)量計 ，井(jing)叢運行(hang)前期流(liu)量較小(xiao)，采用小(xiao)孔闆用(yong)于檢測(ce)流💋量，待(dai)穩定之(zhi)後，天然(rán)氣流量(liàng)增大，運(yùn)用大孔(kǒng)闆用于(yu)檢測流(liú)量。
　　進入(ru)了21世紀(ji)，測控随(suí)着自動(dòng)化技術(shù)以及機(jī)電一體(tǐ)化💰的潮(cháo)🏃‍♀️流而有(yǒu)益發展(zhǎn)。一般的(de)機電一(yī)體化系(xì)統是由(you)傳感系(xi)統能源(yuan)系🍉統、信(xin)息處理(lǐ)系統、機(ji)械結構(gou)等部件(jian)組❓成的(de)。測量技(jì)術是機(ji)電👅一體(tǐ)化♈重要(yao)的的組(zǔ)成部分(fen)。
工程概(gài)況
　　從油(yóu)田的現(xian)狀來看(kan)，機電一(yī)體化技(ji)術還沒(méi)有達到(dao)廣泛📐應(ying)用的💰地(dì)步。油田(tian)的自動(dong)化程度(dù)越來越(yuè)高，測控(kòng)技✔️術已(yi)經在❓油(yóu)田建設(she)中發揮(hui)着重要(yao)作用。
氣(qi)田井叢(cong)工藝原(yuan)理如圖(tu)1所示。
 
　　氣(qì)田一個(gè)井叢一(yi)般包括(kuò)3口單井(jǐng)。每單井(jing)采出的(de)天然氣(qi)🐇經過注(zhu)甲醇和(he)緩蝕劑(ji)的處理(li)後，再将(jiang)處理過(guo)的天然(ran)氣進行(háng)🔞節流調(diào)壓彙入(rù)井叢彙(hui)管外輸(shu)至中央(yang)處理廠(chang)(CPF)。一般而(ér)言，一個(ge)大的中(zhōng)央處理(li)廠(CPF)能接(jie)收🌂30~40個井(jǐng)叢的外(wài)輸天然(rán)氣，能接(jiē)收大概(gai)100多口井(jing)的外輸(shū)天然氣(qi)。每口單(dān)井采氣(qì)樹設置(zhi)壓力參(can)數檢測(cè)設備🤟，--旦(dàn)井下的(de)壓力過(guò)高或者(zhe)壓力變(biàn)化過于(yu)迅速🈚，井(jǐng)下的壓(yā)力變送(sòng)器将壓(ya)力信号(hào)及時的(de)将井底(di)和井口(kou)的壓力(lì)參數上(shang)傳至井(jǐng)叢控制(zhì)室内的(de)分散控(kong)制系統(tong)DCS上。分散(sàn)控制系(xì)統DCS将🤩會(huì)發出命(ming)令根據(ju)壓力的(de)升高情(qing)況和變(bian)化速率(lü)，決定關(guān)閉井底(di)安全閥(fa)，還是井(jing)口安全(quán)閥，或者(zhe)同時關(guān)閉井底(dǐ)和井口(kou)安全閥(fa)确保⭐采(cai)氣樹的(de)安全,保(bao)證安全(quan)生産♊。井(jing)下的壓(yā)力變送(sòng)器就像(xiang)觀察⭐井(jǐng)下情況(kuang)的眼睛(jing)和耳朵(duǒ)，時時檢(jiǎn)測井下(xià)壓力參(cān)數的變(bian)‼️化情況(kuang)，輸送出(chu)4~20mA的電流(liú)信号，一(yi)旦達💰到(dào)危險地(dì)極限，及(jí)時🔴通知(zhī)井叢的(de)大腦-分(fèn)散控制(zhì)系統DCS，由(yóu)🈲分散控(kong)制系統(tǒng)DCS,做出判(pàn)斷，并且(qie)依據所(suǒ)做出的(de)判斷，來(lai)下達相(xiang)應的指(zhi)令。流量(liang)計比選(xuǎn)
　　每單井(jǐng)井口流(liú)量檢測(ce)并遠傳(chuán)，高、低流(liú)量報警(jǐng)信号♍傳(chuan)入分🈲散(sàn)控制系(xì)統DCS中，如(rú)果流量(liàng)過低聯(lian)鎖控制(zhi)節流閥(fa)，适當的(de)控💋制節(jie)流閥的(de)開度，保(bǎo)持流量(liàng)的穩定(ding)性。
　　各類(lèi)流量儀(yí)表都有(you)自己的(de)特點。選(xuan)型的目(mù)的就是(shì)⭕爲了在(zài)衆✊多的(de)産品中(zhong)選出适(shi)合工況(kuàng)條件的(de)儀表。要(yao)想選擇(ze)最佳的(de)儀表，必(bi)須從儀(yi)表本身(shen)和被測(cè)對象兩(liang)方面考(kao)慮。首先(xiān)當然要(yào)确認儀(yí)表安裝(zhuang)的必要(yao)📞性，工程(cheng)實際中(zhōng)是否真(zhen)的需要(yao)安裝流(liu)量儀表(biao)。确定了(le)必要性(xìng)之後，如(rú)果隻希(xī)望知道(dao)流體在(zài)管道中(zhōng)是💋否流(liú)動和大(da)♻️體流量(liàng)值，采用(yòng)價格低(di)廉的流(liu)量指示(shi)器即可(ke)。其次，了(le)解流體(tǐ)的特性(xing)和參數(shu)，初選流(liu)量測量(liang)的方法(fǎ)和儀表(biǎo)。除了一(yī)些非常(cháng)明顯不(bú)合适的(de)儀表類(lei)型之外(wai)，餘下幾(ji)種方案(an)進行下(xià)一步深(shen)入的比(bǐ)🌏較。分析(xī)主要從(cóng)五個方(fāng)面進行(háng)的，即儀(yí)表的性(xing)能，流💞體(tǐ)特性方(fang)面，安裝(zhuang)條件方(fāng)面✊，環境(jing)條件方(fāng)面和經(jing)濟因素(sù)✊等。
　　氣體(ti)流量計(jì) 的種類(lei)非常多(duō)，但是常(cháng)用的有(you)以孔闆(pan)爲代表(biao)的節流(liú)裝置，渦(wo)街，金屬(shu)管浮子(zǐ)，旋進旋(xuán)渦和 氣(qi)體渦輪(lún)流量計(jì) 。由于以(yi)上幾種(zhong)流量計(ji)的原理(lǐ)不同，所(suo)以它們(men)所測量(liàng)的流量(liang)下限要(yào)求不同(tóng)，精度不(bu)同，價格(gé)也不相(xiàng)同。孔闆(pǎn)流量計(jì)測量氣(qi)體時壓(yā)力損失(shi)大，對流(liú)量下限(xiàn)有一定(dìng)☂️要求，它(tā)适用于(yú)測量精(jing)度要求(qiú)不高，介(jie)質流量(liàng)正常的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻場所。
　　 渦(wo)街流量(liang)計 對氣(qi)體介質(zhì)流量下(xia)限有一(yi)定要求(qiu)，如果流(liu)量正常(cháng)它的測(cè)量⛷️精度(du)完全可(kě)以滿足(zu)。
　　 金屬管(guǎn)浮子流(liu)量計 對(dui)壓力有(yǒu)一定要(yao)求，壓力(lì)過小，浮(fu).子将無(wu)法工作(zuo)，它可以(yǐ)用🏃🏻‍♂️于測(ce)量流量(liang)較小的(de)介質，但(dàn)由于的(de)它的管(guan)徑最大(da)隻能做(zuò)DN150，所以它(tā)不能測(cè)量大口(kou)徑管道(dào)氣體✍️流(liú)量。
　　 旋進(jìn)旋渦流(liú)量計 主(zhu)要用于(yu)天然氣(qì)的測量(liang)，主要優(yōu)點是沒(mei)有機械(xie)轉動🥵部(bu)件，不易(yì)腐蝕、可(ke)靠度高(gāo)、穩定性(xing)好，長期(qī)工作無(wú)須維護(hu)。但是旋(xuán)進漩渦(wō)流量計(jì)測量含(han)水、含油(yóu)、含沙的(de)天然氣(qì)較爲困(kùn)難，并🥰且(qiě)測量的(de)高流量(liàng)的天然(rán)氣顯得(de)力不🈚從(cong)心。
　　氣體(ti)渦輪流(liú)量計也(yě)是主要(yao)用于天(tiān)然氣介(jie)質測量(liàng)是👈一種(zhong)速度式(shi)儀表，對(dui)安裝有(yǒu)直管段(duan)要求。測(cè)量精度(dù)比較正(zhèng)确，但是(shì)氣體渦(wō)🔅輪流量(liàng)計裏面(mian)有可疑(yi)快速轉(zhuan)動的氣(qì)體渦輪(lún)，所📞以使(shi)用時間(jian)長之後(hòu)，氣體渦(wō)輪容易(yi)磨🤞損，造(zao)成計量(liàng)不準确(que)。如果天(tian)然氣介(jie)質内含(hán)有較多(duo)的雜質(zhi)，容易損(sun)壞氣體(ti)渦輪。
　　孔(kǒng)闆，渦街(jie)可以用(yòng)于各種(zhong)口徑管(guǎn)道氣體(ti)介質測(cè)量，隻是(shi)對㊙️流量(liàng)⛷️下限有(you)一定要(yào)求，金屬(shu)管浮子(zǐ)流量計(jì)可用于(yú)DN150以下管(guǎn)道介質(zhì)測量。
　　綜(zōng)合以上(shang)的考慮(lǜ)以及的(de)現場實(shi)際情況(kuang)。從氣田(tian)井口出(chu)來的天(tian)然氣，容(rong)易含水(shuǐ)、含油、含(han)氣。雜質(zhi)成分比(bi)較複雜(zá)。并且投(tóu)産初⛹🏻‍♀️期(qī)天♌然氣(qì)産量比(bi)較小，随(suí)着逐步(bù)的開發(fa)和生産(chan)穩定，天(tiān)然氣💯的(de)産量逐(zhu)漸達到(dao)峰值，之(zhī)後随着(zhe)生産的(de)🛀🏻進一步(bu)深入，井(jǐng)口天然(rán)氣産量(liang)逐漸進(jin)人衰竭(jié)期。也就(jiù)是說天(tian)然氣産(chǎn)量要經(jīng)曆低-高(gao)-低的過(guò)程🔆。對🈲于(yú)流量計(ji)的算則(ze)就非常(chang)困難。因(yin)爲✏️每種(zhǒng)流量計(jì)都有自(zì)己的🏃‍♂️固(gù)定量程(cheng)。如果用(yòng)測量低(di)🚶‍♀️流量的(de)流量計(ji)，那麽天(tian)然氣産(chan)量達到(dào)峰值的(de)時候，低(di)流量流(liu)量計将(jiāng)無法🌈測(cè)量天然(ran)氣産量(liàng)。如果用(yòng)測❄️量高(gao)流量的(de)流量計(ji)，那麽天(tiān)然氣産(chǎn)量比較(jiào)小的時(shi)候，高流(liú)量流量(liàng)計将計(ji)量💚不準(zhun)确或者(zhě)根本無(wú)法計量(liang)天然氣(qì)産量。
孔(kong)闆流量(liang)計
　　針對(dui)工程實(shi)際情況(kuàng)，氣田井(jǐng)叢天然(ran)氣流量(liang)測量使(shǐ)用了帶(dai)兩塊😘孔(kǒng)闆，可以(yǐ)在線更(gèng)換的的(de)孔闆流(liú)量計。小(xiao)孔闆主(zhǔ)🔆要針對(dui)生産前(qián)期和後(hou)期，天然(ran)氣流量(liàng)比較小(xiǎo)的👄情況(kuàng)。而🥵大孔(kong)闆主要(yao)針對天(tian)然氣生(shēng)産達到(dao)峰值，天(tiān)然氣流(liu)量非常(cháng)大的情(qíng)況。根據(ju)孔闆口(kou)徑計⭐算(suàn)公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其(qí)中:C一流(liú)出系數(shu);
E--可膨脹(zhang)系數;
A一(yi)節流件(jian)開孔截(jie)面積，ｍ³;
△P一(yi)節流裝(zhuang)置輸出(chu)的差壓(ya)，Pa;
β一直徑(jing)比;.
ρ1一被(bei)測流體(tǐ)在I-I處的(de)密度，kg/ｍ³;
Qv一(yī)體積流(liú)量，m/h.
　　标準(zhun)孔闆的(de)流出系(xì)數C由裏(li)德一哈(ha)利斯、加(jia)拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公(gong)式确定(ding)。在保持(chi)管徑不(bú)變的情(qíng)況下，隻(zhi)需要改(gǎi)變孔闆(pǎn)的🏃‍♂️開孔(kong)尺寸，就(jiu)可以改(gǎi)變測量(liang)範圍。這(zhè)樣就提(ti)高了測(ce)量的精(jīng)度。并且(qiě)巧妙的(de)躲開了(le)孔闆流(liu)量計量(liang)程比隻(zhi)有3:1,測量(liang)範圍窄(zhai)的問題(tí)。雖然孔(kǒng)闆流量(liang)計現🏃🏻‍♂️場(chǎng)安裝條(tiáo)件要求(qiu)比較高(gāo)，需要比(bǐ)較長的(de)的直管(guǎn)段，但是(shi)氣田井(jǐng)叢的廠(chang)區大，能(néng)夠提供(gòng)較長的(de)直接管(guan)👨‍❤️‍👨段。這個(gè)問♋題可(kě)以解決(jue)。孔闆的(de)檢測件(jian)與差壓(ya)顯示儀(yí)表之間(jiān)的引壓(yā)管線是(shì)比較薄(bao)弱的環(huán)🏃‍♂️節，比較(jiào)容易産(chan)生洩露(lu)、凍堵、凍(dòng)結及信(xin)号✌️失真(zhen)等故障(zhang)。選💚擇質(zhì)量可靠(kao)的引壓(yā)管和電(diàn)纜，并且(qiě)要求現(xiàn)場施工(gōng)的工🌈人(ren)按照國(guó)家👣的标(biāo)準安裝(zhuāng)方😍式安(an)裝，避免(miǎn)今後運(yun)行🐕中的(de)隐患。
結(jié)語
　　孔闆(pan)流量計(jì)的許多(duō)優點在(zai)氣田的(de)井叢可(kě)以得以(yi)🔴充分的(de)👈展示。易(yi)于複制(zhi),簡單,牢(láo)固,性能(neng)穩定可(kě)靠，價格(gé)低，使用(yòng)期限長(zhang)，标準型(xing)的檢測(ce)件爲全(quán)世界通(tōng)用，國際(jì)标準化(hua)組織和(he)國🔴際計(jì)量組織(zhī)均👄認可(ke)的産品(pǐn)。而且孔(kong)闆無須(xu)個别校(xiao)準，維護(hu)成本很(hěn)低，對于(yu)介質的(de)潔淨程(cheng)度✉️要求(qiu)不是很(hěn)高。這都(dōu)非常符(fu)合現場(chǎng)的實際(ji)需要。大(dà)小兩塊(kuài)孔闆可(ke)以實現(xian)在線更(gèng)換，降低(dī)了操作(zuò)難度，降(jiang)低了維(wéi)護💜成本(běn)。可換孔(kǒng)闆的流(liú)量計的(de)使用，提(ti)高了計(jì)量🈲精度(du)，降低了(le)投資成(chéng)本。始終(zhong)可⚽以使(shǐ)孔闆流(liú)量計保(bao)持高效(xiào)、穩定、低(dī)成本的(de)運⛱️行狀(zhuàng)⛷️态。

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