天然气计量技术的应用

2004年第33卷石油矿场机械第4期第77页OIL FIELD EQUIPMENT2004 33( 4)77 ~78文章编号: 1001-3482( 2004 )04 -0077-02天然气计量技术的应用王绍忠'孙陈清( 1.胜利油田有限公司海洋石油开发公司山东东营257237 2.电力管理总公司孤北热电厂山东东营257237 )关键词:流量计天然气应用中图分类号:TE9文献标识码:B胜利埕岛油田位于渤海湾南部、莱洲湾西北部量流体的体积流量。进入流量计的流体通过旋涡的浅海海域,1993年开发,目前共有油井221口，气发生器产生旋涡流旋涡流在文丘利管中旋进到达井( CBG5 )l口,已形成原油年产量200万t，天然气收缩管突然节流使旋涡流加速。在旋涡流产生区域外输量8000万m'(主要为伴生气)的生产规模'。放置压电传感器以检测旋涡流的频率,此频率信号埕岛油田通过不断的摸索,已形成-套行之有效的经前置放大器放大、滤波、整形后转化成与流量成正天然气计量模式。卫星平台通过计量分离器、旋进比的脉冲信号，送往流量积算仪进行运算处理。由漩涡流量计进行油井伴生气计量,中心平台和交气于天然气密度受温度、压力的影响较大，,为了能准确点利用涡街流量计进行交接计量。埕岛油田天然气测量气体介质的体积流量必须同时跟踪检测介质生产外输管网如图1。的温度和压力并将不同工况条件下的气体流量转换成标准状态下的( p=101.325 kPa ,T=293.15 K )众多卫星平台体积流量。.中心一号外输I中心二号压缩外铜进行温度、压力补偿的气态方程为CBG5气井V。= V.( Z./Z。Xp。+p。)/po( T。/T),式中,V。为标准状况下的体积量,m? ;V为流量计海三蛄增压外输埋岛预处理站(交气点)实际显示值,m3ipe为工作状态流量计上游测出的表压力,MPa ;Ty为标准状况下的绝对温度293. 15图1埕岛油田天然气管网示意K p。为当地大气压,MPa iPo为标准大气压0.1011井组卫星平台天然气计量原理MPa T为工作状态下绝对温度( 273.15 +t),K ;t埕岛油田井组平台由计量平台和井口平台组为工作环境温度;C ;Z。为标准状态下的压缩系数;成。井口平台有2 ~9口油(水)井,计量平台主要.Z为工作状态下的压缩系数。有计量撬块、加热、供配电等设施，,两平台之间由栈2中心平台和交气点天然气计量原理桥连接。井组平台的井口混合液经过气液分离器分离后液量由质量流量计计量,气量由旋进旋涡流量埕岛油田中心一号平台外输的天然气为贫气,计计量。旋进旋涡流量计属于速度式气体测量仪分离出的伴生气经过电加热器加热后直接经过海管表工作时通过测量与流量成正比的频率信号来测外输至海三站在海三站天然气压缩机增压计量外4)能降低抽油杆负荷具有一定节能效果。5)该装置不适用于出砂、稠油井,作业过程参考文献:中充油泵筒上部严禁打管钳避免造成泵筒变形严[1] 冯少太.带有增压装置的深井泵[ J].油气田译丛,禁下井管杆携带泥砂,以免造成磨损、漏失。1996( 11 )27-30.78.OIL FIELD EQUIPMENT2004 Vol. 33 No4输,中心二号平台有天然气压缩机增压后计量外输，用抗震性仪表 ,如,旋进漩涡流量计选用TDS系列所用计量仪为Prowirl 77型涡街流量计。仪表其双探头结构采用双压电晶体传感技术和电Prowirl工作原理为Karman涡流。当流体流过路处理技术,有效地抑制了因压力波动和管道振动挡体时，两边会交替产生许多漩涡漩涡频率与流速对仪表造成的影响使计量更为准确可靠涡街流量成正比。由漩涡产生的压力变化通过挡体上的圆孔计选用具有振动补偿功能的Prowirl77型涡街流量传导至位于挡体内的DSC差动电容传感器上并转计。现场安装时尽量消减振动源影响,如在中心二换成电信号。传感器前置放大器不断将正弦信号转号平台压缩机出口安装仪表的管线支撑上加装减振化为与流量成正比的脉冲信号然后再由变送器垫尽量减少管线振动在海三站压缩机出口管线先(或流量积算显示仪)转变成标准输出信号。通过埋地再在地面流程.上安装气表，这样振动对仪表的流量计算机DXF351对来自Prowirl 压力变送器及影响就会减到最小。通过以上措施,保证了仪表的温度变送器的信号作计算处理,从而进行流量温压精度延长了仪表寿命，仪表达到免维护。补偿。漩涡频率f为涡街流量计f=S,o/b,天然气压缩机一τW巴Wτ →外输式中S为斯特罗哈尔数》为流体流速力为挡体宽埋地管线度。流量0~5成 国图3海三站天然 气压缩机出口气表安装流程传感器4~20明远程搂收器3.3合理选择仪表量程33现在很多气表所标量程为工况下量程，工程技电流脉冲微处理器术人员测算产量时都使用标况下的产量其关系为流量积件Zgp.T显示仪可A9w=9Z(P。+P。)T。式中A。为工况下的体积流量,m'/h q为标准状态压力/温度传感器下的体积流量m2/h P。为工况下的表压,kPa P。为标准大气压,101. 325 kPa p。为当地大气压kPa ;T。图2 Prowirl 77型涡街流量计工作原理DSC传感器为E+H专利产品带振动补偿功为介质的绝对温度,K ;T为293.15 K。在很多情况下技术人员没有意识到工况、标况能，可消除任何方向的加速度及高达500 Hz的振动的差异或无法确切地把握实际运行工况条件往往影响避免普通涡街流量计(压电晶体式)对管道振使气表量程选大或选小造成计量误差大(量程选动产生较大误差的弱点具有防震防水流冲击及温大)或寿命缩短(量程选小)，为此我们非常重视仪度突变的功能，气体计量误差可小于1 %。表选型等前期工作与设计部门密切配合把问题消3使用情况分析灭在萌芽状态。3.1自动温 度压力补偿4工作展望以前选用的旋进漩涡流量计无温度压力补偿，埕岛油田从投产至今，已形成了一整套天然气计量气量必须通过人工换算导致计量精度偏低从计量管理模式,保证了天然气计量交接工作。下一1999年以后选用的气体计量仪包括旋进漩涡流量步为节约平台占用面积将在现有井组平台计量模计、涡街流量计均要求带有温度和压力检测系统及式的基础上,试验改进后的油气水三相流量计减少微处理器，自动进行温压补偿及压缩因子修正并且，平台占用面积提高井组平台计量精度。配有外输信号接口能够输出4 ~20 mA或0~5 V信号,气量读取实施远程自动化管理极大地提高了计参考文献:量精度及自动化管理水平。[1 ]周长江.极浅海油田开发技术与实践[ M ]北京石油3.2仪表防震管理工业出版社2000.海上生产环境恶劣各类生产设备多存在着杂