摘(zhai)要：由于(yu)受天然(ran)氣組分(fen)、天然氣(qi)計量儀(yi)表及人(ren)員素🐆質(zhi)等🏃🏻♂️因素(su)⁉️的影響(xiang)，導緻天(tian)然氣計(ji)量出現(xian)不同程(cheng)度的差(cha)異😘,産生(sheng)了計量(liang)誤差。爲(wei)分析井(jing)口數據(ju)和天💚然(ran)氣銷🏒售(shou)提供🈚準(zhun)确的依(yi)據，從現(xian)場計量(liang)現狀入(ru)手🌏，對蘇(su)裏格南(nan)計量系(xi)統進行(hang)簡要介(jie)紹，分析(xi)産生誤(wu)差的原(yuan)因并提(ti)出減小(xiao)誤差措(cuo)施，包括(kuo)✍️加強設(she)備維護(hu)、及時錄(lu)入及分(fen)析數據(ju)、利用SCADA系(xi)統實時(shi)監控、加(jia)強運行(hang)數據🏒管(guan)理、嚴🧑🏾🤝🧑🏼控(kong)管網洩(xie)漏損耗(hao)等。結果(guo)表明，減(jian)小😘了誤(wu)差，保證(zheng)流量數(shu)據準确(que)。
蘇南項(xiang)目目前(qian)已建成(cheng)投産2座(zuo)集氣站(zhan)，C2集氣站(zhan)的天⭕然(ran)氣彙集(ji)到😍C1集氣(qi)站，再經(jing)閥室輸(shu)送至處(chu)理廠。蘇(su)裏格南(nan)井場主(zhu)要由水(shui)👈平井、BB9和(he)BB9′組成，BB9井(jing)場由9口(kou)單井或(huo)🌈1口水平(ping)井構成(cheng)，BB9′井場由(you)3個BB9井場(chang)加BB9′井場(chang)的9口單(dan)井組成(cheng)。3個BB9井場(chang)的來氣(qi)通過采(cai)氣支㊙️管(guan)輸送至(zhi)BB9′井場，BB9′井(jing)場單獨(du)建采氣(qi)幹管接(jie)至本區(qu)塊的集(ji)氣站。
1蘇(su)裏格南(nan)作業區(qu)天然氣(qi)計量現(xian)狀
蘇裏(li)格南作(zuo)業分公(gong)司天然(ran)氣計量(liang)系統主(zhu)要可分(fen)爲🚶♀️4部分(fen)，即單井(jing)井口計(ji)量、集氣(qi)站外輸(shu)計量、第(di)五處🈲理(li)廠濕氣(qi)交接⭕計(ji)量、第五(wu)處理廠(chang)幹氣計(ji)量，每日(ri)計量數(shu)據以天(tian)爲單位(wei)進行結(jie)算。
1.1單井(jing)井口計(ji)量
單井(jing)流量計(ji)采用的(de)是一體(ti)化多參(can)量
差壓(ya)式流量(liang)計
，如ACD-3Q型(xing)流量計(ji)及ACF-1型流(liu)量計。井(jing)口帶液(ye)計量，單(dan)井井口(kou)計量可(ke)實時記(ji)錄單井(jing)的瞬時(shi)流量、管(guan)道壓力(li)、管道孔(kong)闆前後(hou)壓差、井(jing)口溫度(du)等數據(ju)，爲氣井(jing)生産動(dong)态分析(xi)、氣藏分(fen)析等研(yan)究🔅提供(gong)準🔴确的(de)井口數(shu)據。
1.2集氣(qi)站計量(liang)
從井口(kou)輸送到(dao)集氣站(zhan)的天然(ran)氣經分(fen)離器進(jin)行氣液(ye)分離，脫(tuo)水🙇🏻後的(de)天然氣(qi)經計量(liang)區孔闆(pan)計量後(hou)，外輸至(zhi)第五處(chu)理廠。其(qi)主要✂️作(zuo)用是對(dui)集氣站(zhan)外輸氣(qi)量進行(hang)計量，并(bing)與第五(wu)處理廠(chang)的濕氣(qi)🤩計量值(zhi)進行對(dui)比。
1.3濕氣(qi)交接量(liang)計量
蘇(su)南公司(si)的濕氣(qi)計量點(dian)設在第(di)五處理(li)廠，集氣(qi)站外輸(shu)❤️天然氣(qi)輸送到(dao)第五處(chu)理廠，經(jing)三具預(yu)分離器(qi)進行氣(qi)液分離(li)後，天然(ran)氣進4路(lu)标準孔(kong)闆進行(hang)濕氣計(ji)量。濕氣(qi)交接計(ji)量作爲(wei)蘇裏格(ge)南作⭐業(ye)分公司(si)與處理(li)廠進行(hang)商品氣(qi)👣和凝析(xi)油⛹🏻♀️分配(pei)的依據(ju)。
1.4幹氣計(ji)量
計量(liang)後的蘇(su)裏格南(nan)天然氣(qi)與處理(li)廠的天(tian)然氣經(jing)⁉️增壓、脫(tuo)☂️烴脫水(shui)後進入(ru)配氣區(qu)進行外(wai)輸計量(liang)，幹氣計(ji)量采用(yong)超聲波(bo)流量計(ji)計量，計(ji)量結果(guo)爲蘇裏(li)格南幹(gan)氣與長(zhang)慶自營(ying)的幹氣(qi)的總量(liang)，雙方根(gen)據濕氣(qi)比例進(jin)行分配(pei)。
2蘇裏格(ge)南集氣(qi)站計量(liang)設備
蘇(su)裏格南(nan)集氣站(zhan)現場主(zhu)要采用(yong)的是
标(biao)準孔闆(pan)流量計(ji)
。
2.1孔闆流(liu)量計的(de)計量原(yuan)理
标準(zhun)孔闆流(liu)量計屬(shu)于差壓(ya)式流量(liang)計，按照(zhao)流體流(liu)動的節(jie)流原理(li)，利用流(liu)體流經(jing)節流元(yuan)件，在元(yuan)件的前(qian)端和後(hou)端産生(sheng)壓差，壓(ya)差和流(liu)量的平(ping)方成正(zheng)比，由此(ci)來實現(xian)流量測(ce)量[1]。
2.2孔闆(pan)流量計(ji)的計量(liang)特性
1）
孔(kong)闆流量(liang)計
的主(zhu)要優點(dian)：①标準節(jie)流件屬(shu)于全用(yong)型，無需(xu)進行實(shi)流校✉️準(zhun)，就可以(yi)投用，并(bing)得到了(le)國際标(biao)準組織(zhi)的認🐆可(ke)；②應用曆(li)♋史悠久(jiu)，标準規(gui)定最全(quan)；③結構簡(jian)單、牢固(gu)，且💃性能(neng)穩🆚定，使(shi)用期限(xian)長，價格(ge)低☔，應用(yong)範🚶圍廣(guang)。
2）主要缺(que)點：①測量(liang)的精度(du)受衆多(duo)因素的(de)影響很(hen)難提高(gao)；②測量的(de)範圍一(yi)般僅3∶1～4∶1；③對(dui)直管段(duan)的要求(qiu)較高，占(zhan)地面積(ji)大；④壓力(li)損失最(zui)⚽大可達(da)25%～50%；⑤孔闆以(yi)内孔銳(rui)角線來(lai)🏒保證精(jing)度，因此(ci)對腐蝕(shi)、磨損、結(jie)垢、髒污(wu)♻️敏感，長(zhang)期使用(yong)精度難(nan)以保證(zheng)，因此需(xu)每年進(jin)行一次(ci)強檢；⑥采(cai)用🔞法蘭(lan)連接，易(yi)産生跑(pao)、冒、滴、漏(lou)油等問(wen)題，因而(er)增加了(le)維護的(de)工作量(liang)。
3蘇裏格(ge)南計量(liang)誤差的(de)原因
天(tian)然氣誤(wu)差指計(ji)量值與(yu)實際輸(shu)出值之(zhi)間的誤(wu)差。針對(dui)第五處(chu)理廠與(yu)蘇裏格(ge)南集氣(qi)站計量(liang)量值之(zhi)⭐間的誤(wu)差，即
η=(V1+Q1-Q5)/Q1×100%
式(shi)中：η爲交(jiao)接相對(dui)誤差，%；Q1爲(wei)蘇裏格(ge)南集氣(qi)站外輸(shu)量，m3；V1爲蘇(su)裏格🛀南(nan)集氣站(zhan)自用氣(qi)量，m3；Q5爲第(di)五處理(li)廠接收(shou)💃氣量，m3。
3.1計(ji)量儀表(biao)本身的(de)誤差
蘇(su)裏格南(nan)井口、集(ji)氣站及(ji)第五處(chu)理廠濕(shi)氣計量(liang)均采用(yong)孔闆計(ji)量，該流(liu)量計的(de)測量精(jing)度能夠(gou)滿足GB/T21446—2008《用(yong)标準孔(kong)闆流量(liang)計測量(liang)天然氣(qi)流量》的(de)要求，但(dan)在實際(ji)生産中(zhong)，孔闆的(de)偏心和(he)彎曲是(shi)孔闆的(de)制造、安(an)裝和使(shi)用中影(ying)響計量(liang)⛱️儀表精(jing)度🈚的主(zhu)要因素(su)。由于孔(kong)闆的安(an)裝和維(wei)護不當(dang)，孔🌈闆會(hui)發生彎(wan)曲或變(bian)形，從而(er)導緻測(ce)量🥵結💃🏻果(guo)不準确(que)。
而第五(wu)處理廠(chang)4路計量(liang)的孔闆(pan)直徑都(dou)是不同(tong)的，适用(yong)不同☁️孔(kong)徑的孔(kong)闆是爲(wei)适應不(bu)同的流(liu)量。這會(hui)造成所(suo)選擇的(de)計量管(guan)與實際(ji)流量匹(pi)配度不(bu)夠，造成(cheng)計量不(bu)确定度(du)增高，進(jin)而影響(xiang)計量精(jing)度。
3.2天然(ran)氣氣質(zhi)的影響(xiang)
1）采出的(de)天然氣(qi)經分離(li)、除塵、脫(tuo)水等處(chu)理工藝(yi)，仍會⚽因(yin)處理不(bu)徹底、集(ji)氣管網(wang)及輸氣(qi)幹線内(nei)腐蝕物(wu)的影響(xiang)，導緻液(ye)體或固(gu)體雜質(zhi)不能完(wan)全清理(li)[2]。
2）天然氣(qi)中所含(han)的雜質(zhi)會對孔(kong)闆造成(cheng)一定的(de)沖刷和(he)腐蝕，所(suo)以⁉️在實(shi)際生産(chan)過程中(zhong)，應定期(qi)對孔闆(pan)進行清(qing)潔或更(geng)換🌐并且(qie)對測量(liang)的流量(liang)進行修(xiu)正。
3）天然(ran)氣中的(de)液體導(dao)緻孔闆(pan)流量計(ji)
差壓變(bian)送器
、
壓(ya)力變送(song)器
的導(dao)壓管堵(du)塞，造成(cheng)流量計(ji)算錯誤(wu)。
在日常(chang)維護時(shi)，要對孔(kong)闆流量(liang)計的孔(kong)闆進行(hang)清洗⭕，使(shi)節流件(jian)㊙️保持幹(gan)淨、光潔(jie)，同時還(hai)要吹掃(sao)壓變和(he)差壓變(bian)送器的(de)導壓管(guan)💃🏻；當發現(xian)數據顯(xian)示異常(chang)時，及時(shi)更換損(sun)🐆壞件，避(bi)免流量(liang)計計量(liang)㊙️誤差的(de)進一步(bu)擴大。
3.3氣(qi)體組分(fen)的影響(xiang)
天然氣(qi)是一種(zhong)混合氣(qi)體，它是(shi)由甲烷(wan)、乙烷、丙(bing)烷等烴(ting)類組分(fen)🔞和氮、二(er)氧化碳(tan)等非烴(ting)類組分(fen)組成，其(qi)含量也(ye)不相同(tong)[3]。即使是(shi)在同一(yi)區塊，天(tian)然氣組(zu)分也不(bu)一樣。孔(kong)闆流量(liang)計的計(ji)量方式(shi)與天然(ran)氣組分(fen)有關，如(ru)果沒有(you)👌對計量(liang)系統進(jin)行在線(xian)修正，計(ji)量誤差(cha)就會增(zeng)大。因此(ci)，天然氣(qi)物性參(can)數如果(guo)出現變(bian)化，要及(ji)時修正(zheng)氣體組(zu)分及密(mi)度值。
3.4儀(yi)表參數(shu)設置原(yuan)因
天然(ran)氣氣體(ti)組分是(shi)流量計(ji)量程序(xu)中的重(zhong)要參數(shu)，氣👨❤️👨井生(sheng)産過程(cheng)中，因實(shi)際開井(jing)不同，導(dao)緻氣體(ti)組分的(de)不同[4]。目(mu)🔴前，集氣(qi)站及第(di)🔞五處理(li)廠的組(zu)分參數(shu)根據實(shi)際化驗(yan)結果進(jin)行修改(gai)，但因氣(qi)井💰數量(liang)多，井口(kou)組分參(can)數變化(hua)大，導緻(zhi)井口參(can)數并不(bu)能按照(zhao)實際⁉️進(jin)行設置(zhi)。
3.5濕氣計(ji)量造成(cheng)的誤差(cha)
井口天(tian)然氣中(zhong)存在大(da)量液滴(di)和固體(ti)顆粒雜(za)質，在計(ji)量管段(duan)内，流态(tai)可認爲(wei)氣液兩(liang)相，會直(zhi)接影響(xiang)孔🔅闆的(de)差壓。井(jing)口計量(liang)比集氣(qi)站外輸(shu)計量偏(pian)大的一(yi)個重要(yao)原因是(shi)井口爲(wei)帶液計(ji)量，集氣(qi)📧站是經(jing)分離器(qi)氣液分(fen)離之後(hou)的計量(liang)，部分飽(bao)和氣态(tai)的伴生(sheng)氣将從(cong)氣态轉(zhuan)換成液(ye)态，從而(er)導緻集(ji)氣站比(bi)井口計(ji)🌈量偏低(di)。
3.6其他原(yuan)因
1）孔闆(pan)閥積液(ye)及引壓(ya)管積液(ye)會産生(sheng)計量誤(wu)差。在實(shi)際生産(chan)🈲現場中(zhong)，所有靜(jing)壓和差(cha)壓變送(song)器的引(yin)壓管幾(ji)乎爲水(shui)平安裝(zhuang)，傾斜度(du)較小，是(shi)造成正(zheng)負壓引(yin)壓管氣(qi)體帶液(ye)的重要(yao)原因，因(yin)此應定(ding)期對引(yin)壓管及(ji)孔闆閥(fa)進行吹(chui)掃。
2）氣井(jing)井口孔(kong)闆的孔(kong)徑未經(jing)過嚴格(ge)标定，存(cun)在較大(da)誤差。而(er)集氣站(zhan)、第五處(chu)理廠計(ji)量孔闆(pan)經過了(le)嚴格的(de)計量儀(yi)表A類标(biao)定。
3）蘇裏(li)格南所(suo)轄氣井(jing)的井口(kou)流量計(ji)均爲一(yi)體式流(liu)量計，儀(yi)🔴表精度(du)低，存在(zai)較大誤(wu)差。
4）儀表(biao)故障。使(shi)用一段(duan)時間後(hou)，儀器的(de)溫度、壓(ya)力、差壓(ya)等零點(dian)出💃現漂(piao)移，導緻(zhi)現場計(ji)量結果(guo)不準，這(zhe)種情況(kuang)主💯要出(chu)現在井(jing)口流量(liang)💃計。
4降低(di)誤差的(de)方法
4.1儀(yi)表維護(hu)
加強設(she)備的日(ri)常維護(hu)保養，及(ji)時對儀(yi)表進行(hang)标定更(geng)換，儀表(biao)本身的(de)精度是(shi)影響計(ji)量數據(ju)的重點(dian)因素之(zhi)一。因此(ci)，做好計(ji)量設備(bei)的定期(qi)校驗、檢(jian)查、維護(hu)及更換(huan)工作，保(bao)證計量(liang)👈儀表的(de)相對準(zhun)㊙️确性。
4.2提(ti)高氣體(ti)組分錄(lu)入及時(shi)性
目前(qian)氣體組(zu)分取樣(yang)分析周(zhou)期爲10天(tian)一次，其(qi)局限性(xing)及波動(dong)性較大(da)。
4.3利用SCADA系(xi)統對計(ji)量數據(ju)進行實(shi)時監控(kong)
用SCADA(監控(kong)與數據(ju)采集)系(xi)統對計(ji)量系統(tong)進行實(shi)時監控(kong)。蘇裏格(ge)南分公(gong)司對天(tian)然氣計(ji)量系統(tong)監控是(shi)通過SCADA系(xi)統實現(xian)的，集氣(qi)站及控(kong)制中心(xin)可利用(yong)SCADA系統實(shi)時檢查(cha)計量的(de)壓力、溫(wen)度、差壓(ya)等相關(guan)參數，并(bing)可對🏃♂️相(xiang)關參數(shu)設置上(shang)下報警(jing)限，控✂️制(zhi)流量長(zhang)時間超(chao)限，以降(jiang)低計量(liang)漏失。
4.4及(ji)時進行(hang)數據分(fen)析
對于(yu)出現偏(pian)差的數(shu)據，由作(zuo)業區計(ji)量員利(li)用SCADA系統(tong)對相⛷️關(guan)壓力、溫(wen)度、流量(liang)等數據(ju)進行相(xiang)應計算(suan)，并對計(ji)算結果(guo)進行💯分(fen)析。
4.5加強(qiang)管道的(de)運行數(shu)據管理(li)
做好管(guan)道置換(huan)、通球掃(sao)線等過(guo)程中天(tian)然氣用(yong)量的統(tong)🧑🏾🤝🧑🏼計記錄(lu)工作；做(zuo)好管道(dao)陰極保(bao)護系統(tong)測試數(shu)據的分(fen)析工作(zuo)[5]。
4.6嚴控管(guan)網洩漏(lou)損耗
認(ren)真巡線(xian)，發現洩(xie)漏點及(ji)時上報(bao)處理，防(fang)止跑、冒(mao)、滴⛹🏻♀️、漏油(you)的産生(sheng)♋；做好陰(yin)極防腐(fu)工作，延(yan)長管道(dao)的使用(yong)壽命，減(jian)少管道(dao)因腐蝕(shi)引起洩(xie)漏的情(qing)況發生(sheng)[6]；定期對(dui)各閥門(men)進行🏃♂️維(wei)護保養(yang)。
5現場應(ying)用效果(guo)
5.1優化單(dan)井計量(liang)設備
2012年(nian)至2015年蘇(su)裏格南(nan)分公司(si)采用ACD-3Q型(xing)計量設(she)備以及(ji)标準孔(kong)闆🔞進行(hang)單井計(ji)量，最小(xiao)計量範(fan)圍爲8000～20000m3/d，瞬(shun)時流量(liang)計量❌範(fan)圍爲330～830m3/h，最(zui)大範圍(wei)爲🌈4:1。但随(sui)着氣井(jing)的生産(chan)，大部分(fen)氣井受(shou)井底積(ji)液影響(xiang)，會産生(sheng)不定期(qi)波動，且(qie)波動範(fan)圍較大(da)，現有設(she)備的計(ji)量範圍(wei)不能滿(man)足生産(chan)現狀，經(jing)常出現(xian)流量計(ji)無👈瞬時(shi)或差壓(ya)超量程(cheng)等計量(liang)不準确(que)情況。
結(jie)合上述(shu)生産工(gong)況，蘇裏(li)格南分(fen)公司對(dui)計量設(she)備及孔(kong)闆進行(hang)優化，采(cai)用ACF-1型流(liu)量計以(yi)及新型(xing)平衡孔(kong)❗闆，最小(xiao)計量範(fan)圍爲1000～10000m3/d，瞬(shun)時流量(liang)計量範(fan)圍爲42～420m3/h，将(jiang)測量範(fan)圍由4:1提(ti)升至🈲10:1，初(chu)期選取(qu)23口氣井(jing)進行現(xian)場試驗(yan)，詳細情(qing)況見表(biao)1。
對比ACF-1型(xing)與ACD-3Q型流(liu)量計的(de)使用情(qing)況，從計(ji)量準确(que)性、穩定(ding)性對ACF-1型(xing)🎯流量計(ji)進行評(ping)估。評估(gu)結果如(ru)下：
1）對比(bi)流量計(ji)更換前(qian)後單井(jing)的産量(liang)、瞬時流(liu)量、壓力(li)😘、溫度等(deng)💜數據🧑🏾🤝🧑🏼變(bian)化，與氣(qi)井投運(yun)至今的(de)數據一(yi)緻，說明(ming)ACF-1型流量(liang)計計㊙️量(liang)準确，與(yu)ACD-3Q型流量(liang)計相比(bi)，計量誤(wu)差較小(xiao)。
2）根據ACF-1型(xing)流量計(ji)計量的(de)瞬時氣(qi)量，計量(liang)範圍基(ji)本符🆚合(he)孔🔴闆的(de)♋計量範(fan)圍，說明(ming)該型流(liu)量計計(ji)量精度(du)準确，最(zui)小計量(liang)滿足蘇(su)裏格南(nan)分公司(si)需求，如(ru)SN0xxx-01井，瞬時(shi)😍計量可(ke)計量至(zhi)72m3/h。
通過試(shi)驗結果(guo)評估，蘇(su)南公司(si)對140口無(wu)瞬時或(huo)計量不(bu)準确的(de)🈲低産氣(qi)井進行(hang)了計量(liang)設備升(sheng)級，目前(qian)有135口氣(qi)🚩井可🤟實(shi)現實時(shi)計量，措(cuo)施有效(xiao)率96.4%。
5.2定期(qi)維護計(ji)量設備(bei)，減小誤(wu)差
蘇南(nan)公司與(yu)第五處(chu)理廠每(mei)10天對計(ji)量交接(jie)設施進(jin)💋行📐維護(hu)保養，對(dui)集氣站(zhan)計量設(she)備每15天(tian)進行維(wei)護保養(yang)，确保計(ji)量設備(bei)完好，保(bao)證流量(liang)數據準(zhun)确。通過(guo)嚴格執(zhi)行維護(hu)制度，基(ji)本😘保證(zheng)蘇南公(gong)司✉️集氣(qi)站外輸(shu)計量和(he)第五處(chu)理廠計(ji)量對比(bi)平均誤(wu)差在0.69%，在(zai)正常允(yun)許輸差(cha)1%之内,詳(xiang)細情況(kuang)見表2。
6結(jie)束語
天(tian)然氣計(ji)量是天(tian)然氣貿(mao)易中的(de)交易手(shou)段，隻有(you)了解和(he)掌握了(le)計量的(de)原理以(yi)及适用(yong)範圍才(cai)能因地(di)制宜采(cai)用不同(tong)的計量(liang)方㊙️法，确(que)保公平(ping)的交易(yi)。此外，計(ji)量的準(zhun)确性🌍需(xu)要通🤟過(guo)誤差控(kong)制才㊙️能(neng)得以保(bao)證，所以(yi)計量工(gong)作者需(xu)要盡可(ke)能☂️地控(kong)制計量(liang)誤差，爲(wei)企業發(fa)展發✍️揮(hui)更大的(de)作用。
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