2004年第33第4期第77OIL FIELD EQUIPMENT2004334)7~78文章編號(hào):1001-3482(2004)4007702天然氣計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用王紹忠孫陳清31.勝利油田有限公司海洋石油開(kāi)發(fā)公司山東東營(yíng)2572372.電力管理總公司孤北熱電廠山東東營(yíng)257237關(guān)鍵詞:流量計(jì)沃然氣應(yīng)用中圖分類號(hào):TE9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B勝利埕島油田位于渤海灣南部、萊洲灣西北部量流體的體積流量。進(jìn)λ流量計(jì)旳流體通過(guò)旋渦的淺海海域,1993年開(kāi)發(fā),目前共有油井221口氣發(fā)生器產(chǎn)生旋渦流旋渦流在文丘利管中旋進(jìn)到達(dá)井CBC5)口已形成原油年產(chǎn)量200萬(wàn)t天然氣收縮管突然節(jié)流使旋渦流加速。在旋渦流產(chǎn)生區(qū)域外輸量800萬(wàn)m(主要為伴生氣)的生產(chǎn)規(guī)模]。放置壓電傳感器以檢測(cè)旋渦流的頻率此頻率信號(hào)埕島油田通過(guò)不斷的摸索已形成一套行之有效的經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后轉(zhuǎn)化成與流量成正天然氣計(jì)量模式。衛(wèi)星平臺(tái)通過(guò)計(jì)量分離器、旋進(jìn)比的脈沖信號(hào)送往流量積算儀進(jìn)行運(yùn)算處理。由漩渦流量計(jì)進(jìn)行油井伴生氣計(jì)量中心平臺(tái)和交氣于天然氣密度受溫度、壓力的影響較大為了能準(zhǔn)確點(diǎn)利用渦街流量計(jì)進(jìn)行交接計(jì)量。埕島油田天然氣測(cè)量氣體介質(zhì)的體積流量必須同時(shí)跟蹤檢測(cè)介質(zhì)生產(chǎn)外輸管網(wǎng)如圖1。的溫度和壓力并將不同工況條件下的氣體流量轉(zhuǎn)公多衛(wèi)星平f眾多衛(wèi)星平f換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的p=101.325kPaT=293.15K)體積流量。中心一號(hào)外卜輸]心二號(hào)壓縮外進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償?shù)臍鈶B(tài)方程為cBG5氣井Vo=V(z,zIp +P. p(To/T)式中,為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積量m3;n為流量計(jì)三站增壓外瓣島預(yù)處理站交氣點(diǎn)實(shí)際顯示值mn3為工作狀態(tài)流量計(jì)上游測(cè)出的圖1埕島油田天然氣管網(wǎng)示意表壓力,Pa;7為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的絕對(duì)溫度293.15Kp。為當(dāng)?shù)卮髿鈮篗Pa如為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.101井組衛(wèi)星平臺(tái)天然氣計(jì)量原理MPaT為工作狀態(tài)下絕對(duì)溫度(273.15+t)K;t埕島油田井組平臺(tái)由計(jì)量平臺(tái)和井口平臺(tái)組為工作環(huán)境溫度,℃;z為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)成。井口平臺(tái)有2~9口油(水)井計(jì)量平臺(tái)主要Z為工作狀態(tài)下的壓縮系數(shù)。有計(jì)量撬塊、加熱、供配電等設(shè)施兩平臺(tái)之間由棧2中心平臺(tái)和交氣點(diǎn)天然氣計(jì)量原理橋連接。井組平臺(tái)的井口混合液經(jīng)過(guò)氣液分離器分離后液量由質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量氣量由旋進(jìn)旋渦流量埕島油田中心一號(hào)平臺(tái)外輸?shù)奶烊粴鉃樨殮庥?jì)計(jì)量。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬于速度式氣體測(cè)量?jī)x分離岀的伴生氣經(jīng)過(guò)電加熱器加熱后直接經(jīng)過(guò)海管表工作時(shí)通過(guò)測(cè)量與流量成正比的頻率信號(hào)來(lái)測(cè)外輸至海三站在海三站天然氣壓縮機(jī)增壓計(jì)量外飛A4)能降低抽油杄負(fù)荷具有一定節(jié)能效果。5)該裝置不適用于出砂、稠油井作業(yè)過(guò)程參考中國(guó)煤化工中充油泵筒上部嚴(yán)禁打管鉗避免造成泵筒變形嚴(yán)[1]CNMH(井泵J].油氣田譯叢禁下井管杄攜帶泥砂以免造成磨損、漏失。1996(11)27-30收稿日期20040223作者簡(jiǎn)(1971-)男山東臨沭人工程師1998年畢業(yè)于西南石油學(xué)院現(xiàn)從事生產(chǎn)管理工作。OIL FIELD EQUIPMENT2004Vol.33M4輸中心二號(hào)平臺(tái)有天然氣壓縮機(jī)增壓后計(jì)量外輸,用抗震性儀表如,旋進(jìn)漩渦流量計(jì)選用TS系列所用計(jì)量?jī)x為 Prowirl77型渦街流量計(jì)。儀表其雙探頭結(jié)構(gòu)采用雙壓電晶體傳感技術(shù)和電P' twirl工作原理為 Karman渦流。當(dāng)流體流過(guò)路處理技術(shù)有效地抑制了因壓力波動(dòng)和管道振動(dòng)擋體時(shí)兩邊會(huì)交替產(chǎn)生許多漩渦漩渦頻率與流速對(duì)儀表造成旳影響使計(jì)量更為準(zhǔn)確可靠渦街流量成正比。由漩渦產(chǎn)生的壓力變化通過(guò)擋體上的圓孔計(jì)選用具有振動(dòng)補(bǔ)償功能的 Prowirl77型渦街流量傳導(dǎo)至位于擋體內(nèi)的DsC差動(dòng)電容傳感器上并轉(zhuǎn)計(jì)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)盡量消減振動(dòng)源影響如在中心換成電信號(hào)。傳感器前置放大器不斷將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)號(hào)平臺(tái)壓縮機(jī)出口安裝儀表的管線支撐上加裝減振化為與流量成正比的脈沖信號(hào),然后再由變送器墊盡量減少管線振動(dòng)在海三站壓縮機(jī)出口管線先〔或流量積算顯示儀)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)輸岀信號(hào)。通過(guò)埋地再在地面流程上安裝氣表這樣振動(dòng)對(duì)儀表的流量計(jì)算機(jī)DXF351對(duì)來(lái)自 Prower壓力變送器及影響就會(huì)減到最小。通過(guò)以上措施保證了儀表的溫度變送器的信號(hào)作計(jì)算處理從而進(jìn)行流量溫壓精度延長(zhǎng)了儀表壽命儀表達(dá)到免維護(hù)。補(bǔ)償。漩渦頻率∫為洞街流量計(jì)f=S,u/b天然氣壓縮機(jī)〓t式中S為斯特羅哈爾數(shù)冫為流體流速為為擋體寬埋地管線度流量0~5或圖3海三站天然氣壓縮機(jī)出囗氣表安裝流程傳感器4-20面遠(yuǎn)程接收器3.3合理選擇儀表量程現(xiàn)在很多氣表所標(biāo)量程為工況下量程程技微處理器術(shù)人員測(cè)算產(chǎn)量時(shí)都使用標(biāo)況下的產(chǎn)量其關(guān)系為ZPT顯示儀n=z(p2+p2)7式中為工況下的體積流量m3/hm為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)壓力/溫度傳感器下的體積流量m3/hp為工況下的表壓APap,為圖2 Prower7型渦街流量計(jì)工作原理標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPa。為當(dāng)?shù)卮髿鈮簁Pa;T為介質(zhì)的絕對(duì)溫度K;為293.15K。DSC傳感器為E+H專利產(chǎn)品帶振動(dòng)補(bǔ)償功在很多情況下技術(shù)人員沒(méi)有意識(shí)到工況、標(biāo)況能可消除任何方向的加速度及高達(dá)5001z的振動(dòng)的差異或無(wú)法確切地把握實(shí)際運(yùn)行工況條件往往影響避免普通渦街流量計(jì)(壓電晶體式)對(duì)管道振使氣表量程選大或選小造成計(jì)量誤差大(量程選動(dòng)產(chǎn)生較大誤差的弱點(diǎn)具有防震防水流沖擊及溫大)或壽命縮短(量程選小)為此我們非常重視儀度突變的功能氣體計(jì)量誤差可小于1%。表選型等前期工作與設(shè)計(jì)部門密切配合把問(wèn)題消3使用情況分析滅在萌芽狀態(tài)。3.1自動(dòng)溫度壓力補(bǔ)償4工作展望以前選用的旋進(jìn)漩渦流量計(jì)無(wú)溫度壓力補(bǔ)償埕島油田從投產(chǎn)至今已形成了一整套天然氣計(jì)量氣量必須通過(guò)人工換算導(dǎo)致計(jì)量精度偏低從計(jì)量管理模式保證了天然氣計(jì)量交接工作。下1990年以后選用的氣體計(jì)量?jī)x包括旋進(jìn)旋渦流量步為節(jié)約平臺(tái)占用面積將在現(xiàn)有井組平臺(tái)計(jì)量模計(jì)、渦街流量計(jì)均要求帶有溫度和壓力檢測(cè)系統(tǒng)及式的基礎(chǔ)上試驗(yàn)改進(jìn)后的油氣水三相流量計(jì)減少微處理器自動(dòng)進(jìn)行溫壓補(bǔ)償及壓縮因子修正并且平臺(tái)占用面積提高井組平臺(tái)計(jì)量精度。配有外輸信號(hào)接口能夠輸出4~20mA或0~5V信號(hào)氣量讀取實(shí)施遠(yuǎn)程自動(dòng)化管理極大地提高了計(jì)參考中國(guó)煤化工量精度及自動(dòng)化管理水平。CNMHG[1]尚江做海油出廾友抆術(shù)與實(shí)踐M]北京石油3.2儀表防震管理工業(yè)出版社2000海上生產(chǎn)環(huán)境惡劣各類生產(chǎn)設(shè)備多存在著雜散電流及授動(dòng)菱影響儀表應(yīng)用的不利因素為此選