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孔板流量计在油田天然气计量上的应用探讨



摘  要  文章以油田天然气计量工作作为研究对象 ,重点研究总结在孔板流量计安装中的操作要点与注意事项 ,就孔板流量计实际运用中产生计量误差的主要因素以及误差消除措施进行了分析与探讨 ,望能够引起各方人员的高度关注与重视。

孔板流量计在油田天然气计量上的应用探讨
  在油田工程领域进行天然气计量的过程当中 ,孔板流量计有着相当广泛的应用价值。孔板流量计的主要组成部分包括节流装置、差压计、导压管、压力计、以及温度计这几个方面。孔板流量计的选取与安装至关重要 ,会对其测量精度产生决定性影响。与此同时 ,天然气计量中 ,也可能受各种因素影响 ,发生计量方面的误差 ,需要及时采取相应的消除措施。针对此问题 ,本文现展开如下分析与探讨。

1 、孔板流量计的安装要点分析:
  油田工程中对孔板流量计的安装需要严格参照相关标准开展。针对直管段、孔板、变送器、以及相关附件而言 ,在安装过程中有不同的性能要求。具体可以总结如下。
  1)从直管段的角度上来说 ,在当前技术条件支持下 ,孔板流量计当中的直管段安装需要由前端阻流件的结构形式以及直径比取值加以确定。在以上参数取值为已知状态的情况下 ,能够直接按照国标标准查找并确定孔板流量计所对应的直管段安装长度标准。还需要特别注意的一点是 :若孔板上游区域内安装有整流器 ,则可结合实际情况 ,适当的缩短安装孔板流量计对应的直管段长度。
  由于当前石油企业所应用的孔板上游大多设置有流动调整器 ,故而结合实践经验来看 ,在孔板上游孔板阀内径位置(13D)安装整流器的背景之下 ,确保前直管段满足 30D 的取值要求。依照这样的安装方式 ,能够满足任何上游阻流件条件下的孔板流量计安装工作。与前直管段相对应的 ,在后直管段的安装中 ,仅需要综合对直径比参数的考量加以确定。
  在笔者的实践工作中还发现直管段的安装还存在一个特殊的问题 ,即由于在孔板流量计上所对应的上游区域→阻流件区域管段组成分两个方面 ,一方面直接由孔板流量计生产厂商配套供应 ,另一方面则由油田工程所提供。由于供应方不同 ,可能在安装中发现两端直管段内径取值存在误差的问题。受这一因素的影响 ,可能导致所安装直管段发生凹凸问题。为避免这一问题 ,要求采取的措施为 :10D 单位以外台阶取值需要控制在 2.0% 圆度范围之内。
  2)从孔板的角度上来说 ,在此部件的安装过程当中 ,要求参照节流装置中的直管段 ,按照对中的方式确定孔板的安装位置。安装期间 ,应当最大限度的避免孔板流量计发生弯曲或者是变形方面的形态改变。为了降低孔板流量计在后续实践应用中的误差 ,需要在孔板安装的过程当中 ,直接在法兰取压孔板上进行测试 ,确保其弯曲变形误差< 3.5%。
  3)从变送器的角度上来说 ,综合多方因素考量 ,要求在不对整个孔板流量计正常安装产生不良影响的前提条件下 ,尽量控制差压管段、引压管段的安装距离。同时 ,变送器安装中还应当注意一定角度的倾斜 ,避免天然气剂量中 ,因凝液大量汇集而对变送器 ,乃至整个孔板流量计的运行产生不良影响。
  4)从其他相关附件的角度上来说 ,首先 ,对于垫片而言 ,原则上要求结合油田天然气计量要求 ,对材料的厚度进行严格控制 ,标准以< 0.5  mm 为宜。同时 ,在垫片的安装中要求不能突出管壁 ,防治对孔板流量计的测量产生较大误差与影响 ;其次 ,对于阀门而言 ,在与流量调节相关的阀门部件安装中 ,要求以节流件后最小管段长度为安装标准 ;最后 ,对于节流装置而言 ,安装前要求对安装区域内管道进行彻底的清理与吹扫。
孔板流量计在油田天然气计量上的应用探讨
2、孔板流量计误差及其消除分析:
  根据油田工程中天然气计量的实践经验来看 ,孔板流量计可能诱发误差的主要因素包括 :节流装置安装使用所致的计量误差 ;参数测量误差所致的计量误差。并且 ,以上误差因素影响下还可进一步划分大量的影响量 ,对应的误差消除方法也存在一定的差异。具体可以归纳为以下几个方面。
  1)从节流装置安装使用所致的计量误差角度上来说 ,具体的影响量以及对应的误差消除措施包括以下几个方面 :首先 ,
是压力测量以及差压测量过程当中 ,导压管发生堵塞或者是泄露的问题。针对该问题 ,建议通过及时对导压管进行彻底清理与吹扫 ,并缩短定期维修间隔时间的方式消除误差 ;其次 ,是流量计孔板入口位置变形弯曲的问题。针对该问题 ,建议通过及时对孔板进行更换或者是检定的方式达到消除误差的目的 ;再次 ,是孔板流量计计量管内部大量结构并导致粗糙度有所提供的问题。针对该问题 ,建议在粗糙度修正无效的条件下 ,对孔板进行更换 ,同时将直径比控制在 0.3 ~ 0.5 区域内 ,或直接对管道进行更新 ;最后 ,是孔板内部大量堆积污物的问题。针对该问题 ,建议通过替换高级孔板阀部件 ,提高周期检查与清洗频率的方式来达到消除误差的目的。
  2)从参数测量误差所致的计量误差角度上咯爱说 ,具体的影响量以及对应的误差消除措施包括以下几个方面 :首先 ,是压力调节失稳以及差压波动方面的问题。针对该问题 ,建议采用先调压、后计量的工作流程 ,同时重视对压力调节器的维护管理工作 ,若调节器自身性能存在一定缺陷 ,建议将其更新为差压较大以及质量较高的调节器 ,优化其运行性能 ,从而达到消除误差的目的 ;其次 ,是天然气相对密度与设计参数误差较大 ,修正缺陷方面的问题。针对该 entire,建议及时将实测值计算处理并输入计算机后 ,对流量取值进行合理的修正 ,以消除本项误差 ;最后 ,是仪表零位漂移方面的问题。针对该问题 ,建议通过更新零位漂移较小配合定期对零位进行校准的方式消除本项误差。

3、结束语:
  孔板流量计在油田天然气计量中的应用实现了价格低廉、使用寿命长、结构简单、适应性好等多个方面的优势 ,且可以直接确定差压信号与流量之间的关系 ,省去了校准环节 ,测量精度得到了进一步的提升。介于孔板流量计在石油天然气计量领域中的突出应用价值 ,本文重点从孔板流量计的安装以及误差消除这两个方面入手 ,展开探讨与分析 ,望引起重视。