天然(rán)氣計量誤差及(jí)優化措施 發布(bù)時間:2025-12-15
摘要:由于(yú)受天然氣組分(fèn)、天然氣計量儀(yi)表及人員素質(zhì)等🐅因素的影響(xiang),導緻天然氣計(jì)量出現不同程(chéng)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(shòu)提供準确的依(yi)據,從現場計量(liang)現狀入手,對蘇(sū)裏格南計量系(xi)統進行簡要介(jiè)紹,分析産生誤(wù)❄️差的原因并提(ti)出減小誤差措(cuo)施,包括加強設(shè)備維護、及時錄(lù)入及分析數據(ju)、利用SCADA系統實時(shí)監控、加強🌍運行(háng)數據管理、嚴控(kong)管網洩漏損耗(hao)等。結果表明,減(jiǎn)小了誤差,保證(zheng)流量👅數據準确(què)。 蘇南項目目前(qian)已建成投産2座(zuo)集氣站,C2集氣站(zhan)的天然氣彙集(jí)到C1集氣站,再經(jing)閥室輸送至處(chu)理廠。蘇裏格南(nan)井場主要由水(shuǐ)平井、BB9和BB9′組成,BB9井(jing)場由9口單井或(huo)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(dān)井組成。3個BB9井場(chang)的來氣通過采(cǎi)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(ji)氣站。 1蘇裏格南(nan)作業區天然氣(qi)計量現狀 蘇裏(lǐ)格南作業分公(gong)司天然氣計量(liàng)系統主要可分(fèn)爲4部分,即單井(jǐng)井口計量、集氣(qi)站外輸計量、第(di)五處理廠濕氣(qì)交接計量、第五(wǔ)處理廠幹氣計(jì)量,每日計量數(shù)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(liàng)計 ,如ACD-3Q型流量計(ji)及ACF-1型流量計。井(jǐng)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(guan)道壓力、管道😘孔(kǒng)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(fen)析等研究提供(gòng)準确的井口數(shù)據。 1.2集氣站計量(liàng) 從井口輸送到(dào)集氣站的天然(rán)氣經分離器進(jìn)行氣🥵液分離,脫(tuo)水後的天然氣(qi)經計量區孔闆(pǎn)計量後,外輸至(zhì)第五處理廠。其(qi)主要作用是對(dui)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(zhi)進行對比。 1.3濕氣(qì)交接量計量 蘇(su)南公司的濕氣(qì)計量點設在第(dì)五處理廠,集氣(qi)站外輸天然氣(qì)輸送到第五處(chu)理廠,經三具預(yu)分離器進行氣(qì)液分離後,天然(rán)氣進4路标準孔(kǒng)闆進行濕氣計(ji)量。濕🐪氣交接計(ji)量作爲蘇裏格(ge)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(jù)。 1.4幹氣計量 計量(liang)後的蘇裏格南(nan)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(liang),幹氣計量采用(yòng)🏃♀️超聲波流量計(jì)計量,計量結果(guǒ)爲蘇裏格南幹(gan)氣與長慶自營(yíng)的🥰幹氣的總量(liàng),雙方根據濕氣(qì)❓比例進行分配(pei)。 2蘇裏格南集氣(qi)站計量設備 蘇(su)裏格南集氣站(zhan)現場主要采用(yong)的是 标準孔闆(pan)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(zhao)流體流動的節(jie)😘流原理,利用流(liu)體流經節流元(yuán)件,在元件的前(qián)端💋和後🙇♀️端産生(sheng)壓差,壓差和流(liú)量的平方成正(zhèng)比,由此來實現(xian)流量測量[1]。 2.2孔闆(pan)流量計的計量(liàng)特性 1) 孔闆流量(liàng)計 的主要優點(diǎn):①标準節流件屬(shu)于全用型,無需(xu)進行實🧑🏾🤝🧑🏼流校準(zhun),就可以投用,并(bing)得到了國際标(biāo)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(gu),且性能穩定,使(shi)用期限長,價格(gé)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(zuì)大可達25%~50%;⑤孔闆以(yǐ)内孔銳角線來(lai)保證精度,因此(ci)對腐蝕、磨損、結(jié)垢、髒污敏感,長(zhǎng)期使用精度難(nan)以保證,因此需(xu)每年進行一次(cì)強檢;⑥采用法蘭(lán)連接,易産生跑(pǎo)、冒、滴、漏油等問(wèn)題,因而增加了(le)維護的工作量(liang)。 3蘇裏格南計量(liàng)誤差的原因 天(tian)然氣誤差指計(jì)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(liang)量值之間的誤(wù)差,即 η=(V1+Q1-Q5)/Q1×100% 式中:η爲交(jiao)接相對誤差,%;Q1爲(wèi)蘇裏格南集氣(qi)站外輸量,m3;V1爲蘇(sū)裏❓格南集氣站(zhan)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(jì)量,該流量計的(de)測量精度能夠(gou)滿足GB/T21446—2008《用标準孔(kong)闆流量計測量(liàng)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(shì)孔闆的制造、安(ān)裝和使用中影(yǐng)響計量😍儀表精(jīng)度的主要因素(su)。由于孔📱闆的安(ān)裝和維護不當(dang),孔🔞闆會發生彎(wan)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(liàng)的孔闆直徑都(dou)是不同的,适⭐用(yong)不同孔徑🏒的孔(kong)闆是爲适應不(bú)同的流量。這會(hui)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(jìn)而影響計量精(jing)度。 3.2天然氣氣質(zhi)的影響 1)采出的(de)天然氣經分離(li)、除塵、脫水等處(chu)理工藝,仍會因(yin)處理不💁徹底、集(ji)氣管網及輸氣(qì)幹線内腐蝕物(wu)的影響,導緻液(ye)體或固體雜質(zhi)不能完全清理(lǐ)[2]。 2)天然氣中所含(hán)的雜質會對孔(kǒng)闆造成一定的(de)沖刷和腐蝕,所(suǒ)⭐以在實際生産(chan)過程中,應定期(qi)對孔闆進行清(qīng)🚶♀️潔或更換并且(qiě)對測量的流量(liàng)進行修正。 3)天然(rán)氣中的液體導(dao)緻孔闆流量計(jì) 差壓變送器 、 壓(ya)力變送器 的導(dǎo)壓管堵塞,造成(chéng)流量計算錯誤(wu)。 在日常維護時(shí),要對孔闆流量(liang)計的孔闆進行(háng)清洗,使節流✔️件(jiàn)保持幹淨、光潔(jie),同時還要吹掃(sao)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(shi)更換損壞件,避(bì)免流量♻️計計量(liang)誤差的🈲進一步(bu)擴大。 3.3氣體組分(fen)的影響 天然氣(qi)是一種混合氣(qi)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(qí)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(jì)量方式與天然(ran)氣組分有關,如(rú)果沒有對計量(liang)系統進行在線(xiàn)修正,計量誤差(cha)就會增大。因此(ci)🛀🏻,天然氣物性參(cān)數如果出現變(bian)化,要及🌍時修正(zhèng)氣體🐅組😘分及密(mì)度值。 3.4儀表參數(shu)設置原因 天然(rán)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(cheng)中,因實際開井(jing)不同,導緻氣體(ti)組分的不同[4]。目(mù)前,集氣站🌈及第(di)五處理廠的組(zǔ)分參數根據實(shi)際化驗結果進(jìn)行修改,但🔴因氣(qi)井數量多,井口(kǒu)組分參數變化(hua)大,導緻井口參(cān)數并不能按照(zhao)實際進行設置(zhì)。 3.5濕氣計量造成(chéng)的誤差 井口天(tiān)然氣中存在大(da)量液滴和固體(tǐ)顆粒雜質,在計(ji)量管段内,流态(tai)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(qi)站外輸計量偏(pian)大的一個重要(yào)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(bao)和氣态的伴生(sheng)氣将從氣态轉(zhuan)換成液态,從🥰而(ér)導緻集氣站比(bi)井口計量偏低(di)。 3.6其他原因 1)孔闆(pǎn)閥積液及引壓(yā)管積液會産生(shēng)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(shui)🛀🏻平安裝,傾斜度(du)較小,是造成正(zhèng)負壓引壓🧡管氣(qì)體帶液的重要(yào)原因,因此應定(ding)期💔對引壓管及(ji)孔闆閥進行吹(chui)掃。 2)氣井井口孔(kong)闆的孔徑未經(jīng)過嚴格标定,存(cun)在較大誤✏️差。而(er)😘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(biao)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(yí)⭐表精度低,存在(zai)較大誤差。 4)儀表(biǎo)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(chū)現在井口流量(liàng)計。 4降低誤差的(de)方法 4.1儀表維護(hu) 加強設備的日(ri)常維護保養,及(ji)時對儀表進行(háng)标定更🔞換,儀表(biao)本身的精度是(shi)影響計量數據(ju)的重點因素之(zhi)🏃🏻♂️一。因此,做好計(ji)量設備的定期(qī)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(lu)入及時性 目前(qián)氣體組分取樣(yang)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(jì)量數據進行實(shi)時監控 用SCADA(監控(kong)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(gong)司對天然氣計(ji)量系統監控是(shi)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(xiàng)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(liàng)漏失。 4.4及時進行(háng)數據分析 對于(yu)出現偏差的數(shu)據,由作業區計(jì)量員利用SCADA系統(tong)對🔴相關壓力、溫(wēn)度、流量等數據(ju)進行相應計算(suàn),并對計算🌈結果(guǒ)進行分析。 4.5加強(qiáng)管道的運行數(shù)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(zuò)好管道陰極保(bǎo)護系統測試數(shu)據的分🐆析工作(zuò)[5]。 4.6嚴控管網洩漏(lòu)損耗 認真巡線(xiàn),發現洩漏點及(jí)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(dào)因腐蝕引起洩(xiè)漏的情況發生(sheng)[6];定期對各閥門(mén)進行維護保養(yǎng)。 5現場應用效果(guo) 5.1優化單井計量(liàng)設備 2012年至2015年蘇(su)裏格南分公司(sī)采用ACD-3Q型計量設(she)備以及标準孔(kǒng)闆🚶♀️進行單井計(jì)量,最小計量範(fàn)圍爲8000~20000m3/d,瞬時流量(liang)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(chǎn),大部分氣井受(shòu)井底積液影響(xiang),會産🔴生不定期(qī)波動,且波🔞動範(fan)圍較⁉️大,現有設(she)備的計量範圍(wei)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(chéng)等計🤟量不準确(que)情⚽況。 結合上述(shu)生産工況,蘇裏(lǐ)格南分公司對(duì)計量設備及孔(kǒng)闆進行❌優化,采(cai)用ACF-1型流量計以(yi)及新型平衡孔(kǒng)闆,最小計量範(fàn)🔴圍爲1000~10000m3/d,瞬時流量(liang)計量範圍爲42~420m3/h,将(jiang)測量範圍由4:1提(ti)升至10:1,初期選取(qǔ)23口氣井進行現(xiàn)場試驗,詳細情(qing)況見表1。 對比ACF-1型(xing)與ACD-3Q型流量計的(de)使用情況,從計(ji)量準确性、穩定(dìng)性🥰對ACF-1型流量計(ji)進行評估。評估(gu)結果如下: 1)對比(bi)流量計更換前(qián)後單井的産量(liang)、瞬時流量、壓力(lì)、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(liàng)計計量準确,與(yu)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(ji)計量的瞬時氣(qì)量,計量範圍基(jī)本符合孔闆的(de)計量範圍,說明(míng)該型流量計計(ji)量精度準确,最(zui)小計量滿足蘇(su)裏格南分公司(si)需求,如SN0xxx-01井,瞬時(shi)計量可計量至(zhi)72m3/h。 通過試驗結果(guo)評估,蘇南公司(si)對140口無瞬時或(huo)計量😄不準确的(de)低産氣井進行(háng)了計量設備升(shēng)級,目前有135口氣(qi)💰井可實現實時(shi)計量,措施有效(xiao)率96.4%。 5.2定期維護計(ji)量設備,減小誤(wu)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(yǎng),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(hu)制度,基本保證(zheng)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(yǔn)許輸差1%之内,詳(xiang)細情況見表2。 6結(jie)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(dì)制宜采用不同(tóng)的計量方💜法,确(que)保公平的交易(yi)。此外🐇,計量的準(zhun)确性需要通過(guò)誤差控制才能(néng)得以保證,所以(yi)計量工作者需(xū)🚶要盡可能✌️地控(kong)制計量誤差,爲(wèi)⛷️企業發展發揮(hui)更大的作用。
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