1、天然气计量的现状
胜利油田天然气资源丰富,天然气远景储量达3.8×109m3(38亿m3),目前已探明储量就有1.6×109m3(16亿m3)。天然气是一种高效、清洁燃料和优质化工原料。天然气流量计量已经成为天然气工业发展的重要制约因素,是天然气使用中必须解决的一个重要问题。
胜利油田作为天然气的生产供应部门,流量计量既是天然气供需双方贸易结算的依据,又是用气效率的技术指标。在生产和经营管理中,流量计量是一项日常进行的重要的技术基础工作。天然气的准确计量不但能促成公平的贸易结算,而且能刺激生产部门改进开采工艺,从而提高经济效益和社会效益。
2 目前天然气计量中存在的问题及产生的原因
目前,胜利油田采用的流量计量仪表品种多,计算模型五花八门,如标准孔板流量计、涡街流量计、漩涡流量计.超声流量计等。除了标准孔板流量计外,其它流量计均缺乏必要的标准或规范支持。
孔板流量计借助国际上长期的试验研究及实践经验总结,早在20世纪70年代开始实行仪表校验,从而获得了广泛应用。我国制定了天然气行业标准《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/6143-1996),规定了标准孔板的结构形式、技术要求、节流装置的取压方式。使用方法以及流量计算及其不确定度方面的资料。为天然气流量计量提供了标准依据。
但是,孔板流量计在天然气流量计量中还存在不少问题。孔板流量计由3部分组成:节流装置、差压变送器和流量显示仪。现场恶劣工作条件下,节流装置与差压变送器及其连接部分引压管线是使用维护的重点。
在《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/6143-1996)中指出,天然气从地层中开采出来,虽经分离,除尘和过滤,因其所含成分十分复杂,各个单井的气体组分也各不相同,所以节流装置在使用中所受到的腐蚀亦各不相同。特别对孔板直角入口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角入口边缘弧半径rk和测量管内壁的相对粗糙k/d的规定标准,流出系数C将发生变化,流量测量不确定度超出估计数。因此,影响天然气流量测量的因素是多方面的。
2.1 仪器本身产生的误差
通常,标准孔板流量计、涡街流量计、漩涡流量计、超声流量计等各种流量计所产生误差的原理相同。一般情况下,可以归纳为以下几个方面:
(1)孔板入口直角锐利度。
(2)管径尺寸与计算不符。
(3)孔板厚度误差。
(4)节流件附件产生台阶、偏心。
(5)孔板上游端面平度。
(6)环室尺寸产生台阶、偏心。
(7)取压位置。
(8)焊接、焊缝突出。
(9)取压孔加工不规范或堵塞。
(10)节流件不同轴度。
2.2 安装误差
管线布置的偏离,管线布置的偏离造成的安装误差是普遍性的,其产生的主要原因是现场不能满足直管段要求的长度。一般情况下,我们认为这种误差是不可避免的。
2.3 孔板、管道方面造成的误差
(1)孔板弯曲(变形)。
(2)上游测量管沉积脏物。
(3)上游端面沉积脏物。
(4)孔板入口直角边缘变钝,破损。
(5)雷诺数范围不符合标准规定。
(6)管道粗糙度影响,管道粗糙度增加,管道粗糙度变化不定。
3 解决天然气计量问题的途径
3.1 加强管理,提高人员素质
气体流量计易于偏离标准的原因在于仪表本身的工作原理与结构特点,仪器自身误差是制造时产生的,安装和使用误差则是在安装时或长期使用中由于流体介质腐蚀、磨损、沾污等造成的。因此,应严格按技术要求安装流量计量系统,消除安装误差。在使用过程中,操作人员应做好系统的检修、维护、保养工作,延长其使用寿命,减小计量误差。
另外,在实际应用中,应强化宣传和贯彻SY/T6143-1996标准力度,其中提到了许多减少误差的方法。而在附录《节流安置在使用中出现部分偏离标准规定的处理》中,规定在实际应用中采取在流出系数C中增加二个修正系数,即孔板入口尖锐度修正系数和管壁粗糙修正系数或者采用可换孔板节流装置。因此在天然气计量的实际应用中应深入研究,吃透标准的精髓,严格按标准规定安装、使用、处理数据,保证天然气计量的准确性。
3.2 测量仪表的正确选用
测量仪表应首选标准节流装置,当流量变化范围大时,要考虑用宽量程的流量计。其它类型检测仪表在相应的计量天然气的标准出前台,应慎重选用,二次仪表的计量模型应符合SY/T6143-1996的要求,计算FZ能输入组分,从而计算出C值。
3.3 借鉴国外经验,发展天然气能量计量系统。
从国外情况来看,在天然气国际贸易中能量计量几乎已全面取代传统的体积计量,而胜利油田的天然气计量领域中体积计量仍占统治地位。因此,我们应当尽快加强引进、消化和吸收近几年发展起来的天然气计量新技术。
为了尽快与国际接轨,使用单位可以与各科研院所联合攻关,开展天然气能量计量的试验工作,并在此基础上实现标准化。为了加快试验进度,建议引进国外先进的气相色谱系统和流量计算机,在此基础上发展适合于胜利油田的天然气能量计量系统。




