乙烷流量計測量流量過程中堵塞原因分析及解決方法
點擊次數：2203 發（fā）布時間：2021-01-08 06:45:41
目前天然氣計量中存在的（de）問題及產生的原因
流量計量儀（yí）表品種多（duō）,計算模型五花八門,如（rú）標準乙烷流量計、渦街流量計、漩渦（wō）流量計、超聲流量計等,除了標（biāo）準乙烷流量計外,缺乏必要（yào）的標準或規範支（zhī）持。
乙烷流量計借助國際上長期的試驗研究及實踐經驗總結,早在20世紀30年（nián）代開始實行儀表幹校,從二獲（huò）得了廣（guǎng）泛應用.我國製定了天然氣行業標準<<天然氣流量的標準孔板計量方法>>(SY/6143-1996),規定標準孔板的結構形式、技術要求、節流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計算及其（qí）不確定度方麵的資料.為天然氣流量計量提供（gòng）了標準依據。
本文針對於天然氣（qì）測量過（guò）程中普通（tōng）在使用的（de）作出分析，乙烷流量計的優點：簡單結實；精度高；成本低；如果計算、製造加工和安裝符合（hé）ISO 5167，無須（xū）額（é）外的標定和再檢定。
乙烷流量計的缺點：由於流量和差壓的平方根成比（bǐ）例關係，量程比限（xiàn）製為4:1及5:1。由於水錘的作用，孔板可（kě）能（néng）會變形。如果（guǒ）設計或安裝不當甚至會堵（dǔ）塞管道。孔板的直角邊緣在長（zhǎng）期運行後可能會磨損，特別是用在潮濕肮髒的蒸汽上。這些會改變孔板的特性，並且會影響精度。因此，為了保證孔板的重複性和精度，必須對孔板進行周期檢查和更換。
乙烷流量計（jì）係統的安（ān）裝（zhuāng）長度要求較高，為了保證精度，必須（xū）保證上（shàng）下遊至少有10倍（bèi）和5倍管徑的直管段。
板流量計的應用乙烷流量計的典型應用：任何（hé）流量變化在4:1和5:1之間的流量計量。這包括鍋爐房出口和蒸汽分配至許多（duō）設備的場（chǎng）合，如部分設備運行，部分設備停止，但（dàn）總的流量變化不大（dà）。
一、計量裝置堵塞的原因分（fèn）析
對於高含硫氣田，在開發過程中，由（yóu）於溫度和壓力的改變，硫在含（hán）硫天然氣內的溶（róng）解度隨著局部溫度和（hé）壓力的降低而下降，致（zhì）使元素硫及固體的高級多硫化物析出，沉積在井筒及設備內（nèi）壁，導致堵塞，嚴（yán）重影響氣井的正常生（shēng）產（chǎn）。
硫沉積的形成與天然氣的流速和溫度（dù）、壓力、氣體組成有密切的關係。天然氣的流速越高，越（yuè）能有效地使元素硫（liú）懸浮於氣體（tǐ）中帶出，從而減少了硫沉積的可能性。而根據（jù）高含硫氣田流體（tǐ）PVT物性研究發現，當壓力、溫度下降時，氣（qì）體含硫（liú）飽和度也在下降，說明在生產過（guò）程中，隨著壓力和溫度的降低，有單質硫析出。
在氣井生產初期，氣井中（zhōng）的殘酸（suān）返排到地麵集輸係統。殘（cán）酸中含有硫磺顆（kē）粒和其（qí）他雜質且粘稠性高，其粘（zhān）度隨著溫度的增（zēng）加而降低。固體物質在地麵集輸係（xì）統運移的過程中，附著在溫度較低或壓力改變的管道、儀（yí）器儀（yí）表連接通道處，導致了管道有效通徑變小，通道被堵塞，取壓不準確（què）而引起顯示數據與真實數據誤差（chà）較大，儀器儀表不能反（fǎn）映真實值，影響了站場產量調整和正常計量。
二、流量計（jì）堵塞的解決方法
計（jì）量裝置堵塞導致錯誤的流（liú）量數值，無論對人還是對設備而言，都具有相當大的危害，為了減少甚（shèn）至杜絕（jué）這種危害，防（fáng）止安全事故的（de）發生，從以下幾個方麵進行解決：
2.1 節流裝置定期清洗（xǐ）法
在氣田投產初期，單井的高級孔板閥流量計節流裝（zhuāng）置也會有堵塞現（xiàn）象，需經常進行清洗。在堵塞（sāi）初（chū）期，堵塞的物質多（duō）是氣井中的殘酸返排的雜質和井筒、管線內的一些雜（zá）質。隨著（zhe）氣（qì）井的（de）生產，堵塞的物質（zhì）中，井筒（tǒng）、管線內的一些雜（zá）質（zhì）變少了，而氣（qì）井中的（de）殘酸返排雜（zá）質和硫黃顆粒增多，四個月以後（hòu），大部分堵塞物是硫黃顆粒和少量（liàng）氣井中（zhōng）殘酸返排的雜質。通過現場的檢查、清洗還發現，清洗過的高級孔板閥（fá）流量計節流裝置，大部分會在三個（gè）月後，會再次發生（shēng）堵（dǔ）塞，堵塞物多是硫黃（huáng）顆粒。因此建議製定相應的高級孔板閥流量計節流裝（zhuāng）置定期清（qīng）洗製度，周期以（yǐ）三個月為宜，以解決（jué）高級乙烷流量計節流裝置堵塞現象。
2.2 五閥組吹（chuī）掃解堵法（fǎ）
對於（yú）五閥組存在堵塞的問題， 現場都按照五閥組解堵安全技術操作規程進行解堵，先準備（bèi）消氣防器具、工用具，再檢查確（què）認五閥組閥門開關無誤，然後進（jìn）行操（cāo）作；
（1）將氣相流量計（jì）五閥組平衡閥打開；
（2）關閉氣相（xiàng）流量計導壓管線上的取壓（yā）針閥（fá）；
（3）加溫五（wǔ）閥組及流量計導（dǎo）壓管線；
（4）將氣相流量計放空（kōng）管線導入堿桶；
（5）先緩慢打開放空針閥，然後逐漸開大（dà）針（zhēn）閥；
（6）將放空針閥關閉，打開導壓管線上的取壓針閥；
（7）將平衡閥打（dǎ）開；
（8）站（zhàn）控室人員觀察（chá）流量，若和（hé）該井配產相符（fú）則解堵（dǔ）操作完成（chéng）；若（ruò）不一致則按照（zhào）上述步驟再次解堵。
以上是操作規程要求的步驟，在實際操作的過程中，發現*5步放空之後，隻是將導壓管內的壓力放空了，並不能徹底的（de）把導壓（yā）管裏的堵塞物吹掃幹淨，有時候過一、兩個小時後，會再次發生堵塞。研究後認為：放空之後，應緩慢打開取壓（yā）針閥，對（duì）整個導壓管段進行徹底吹（chuī）掃，然後再進行後續操（cāo）作。此操作方法經過（guò）現場使用後，吹掃效果較好（hǎo），使五閥組堵塞後，堵（dǔ）塞間隔延（yán）長到（dào）了一（yī）周以上。因此，建（jiàn）議在操作規程*五步之後，加入一條：緩慢打開取壓針閥，對整個導壓管段進行徹底吹掃。以提高解堵效果，減少解（jiě）堵次（cì）數，降低操作人員勞動強度（dù）。需要注意的一點是，在開取壓針閥吹掃過程中，要緩慢打開，切忌猛開。
2.3 電伴熱帶防凍堵法
氣（qì）井生產時，五閥組由於存在堵塞現象，而溫度越低（dī），越容易發生堵塞現象，需要時常進行解堵操作，於是提高計量導壓管及五閥組管線內天然氣溫度成了解決堵塞的另一個手段。在五閥組及導壓管上加裝（zhuāng）伴熱帶，提高設備溫度，避免堵塞。
安裝伴熱帶時，確保發熱段在需伴熱的部位並緊貼（tiē）於被（bèi）加熱（rè）體以提高熱效率，除了（le）自控（kòng）溫（wēn）電熱帶外，其（qí）它規（guī）格電熱（rè）帶安裝時不（bú）允許交叉、重疊，以避免過熱，電熱帶安裝時遇到銳利的（de）邊棱、銳角，應墊上鋁膠帶，以防破壞外絕緣層。在安裝電熱帶接線（xiàn）盒（hé）時，並聯帶應留有一定富裕量，以方便檢修，使管道、閥（fá）門等設備（bèi）附件拆卸方便，又不損壞（huài）電熱帶，做好絕緣（yuán）測試和接地連接，確保電阻在正（zhèng）常（cháng）範圍。
每口（kǒu）井的五閥組及導壓管上加裝伴熱帶時，都與其它井分（fèn）開，單獨加裝，以便針對每口（kǒu）井的不同的情況，設置不同的溫度。在現場，電伴熱平時運行的溫度控製在60℃～65℃之間（jiān），若發生導壓管線（xiàn）及五閥（fá）組堵塞（sāi），應查（chá）看伴熱帶安裝方式是否規範（fàn），是否投用等，及時處置，可調節伴熱帶運行溫度到80℃，並結（jié）合其它解堵措施進行（háng）解堵（dǔ），如熱水加熱吹掃法等，解（jiě）堵（dǔ）操作完成後及時恢複流程，將伴熱帶溫度調節到60℃～65℃之間。
加（jiā）熱解（jiě）堵法是（shì）高含硫氣（qì）田計量解堵中有效的解（jiě）堵方（fāng）法，將加（jiā）熱解堵與吹掃解堵法相結合，能（néng）用效的提高解堵效果，延長計量五閥組及導壓管堵塞間歇時間，生產中監測計量導壓管及五閥組內（nèi）天然氣溫度，加裝電伴熱帶，及時調整伴熱帶運行溫度，能有效地（dì）減（jiǎn）少堵塞的現象。
流量計量儀（yí）表品種多（duō）,計算模型五花八門,如（rú）標準乙烷流量計、渦街流量計、漩渦（wō）流量計、超聲流量計等,除了標（biāo）準乙烷流量計外,缺乏必要（yào）的標準或規範支（zhī）持。
乙烷流量計借助國際上長期的試驗研究及實踐經驗總結,早在20世紀30年（nián）代開始實行儀表幹校,從二獲（huò）得了廣（guǎng）泛應用.我國製定了天然氣行業標準<<天然氣流量的標準孔板計量方法>>(SY/6143-1996),規定標準孔板的結構形式、技術要求、節流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計算及其（qí）不確定度方麵的資料.為天然氣流量計量提供（gòng）了標準依據。
本文針對於天然氣（qì）測量過（guò）程中普通（tōng）在使用的（de）作出分析，乙烷流量計的優點：簡單結實；精度高；成本低；如果計算、製造加工和安裝符合（hé）ISO 5167，無須（xū）額（é）外的標定和再檢定。
乙烷流量計的缺點：由於流量和差壓的平方根成比（bǐ）例關係，量程比限（xiàn）製為4:1及5:1。由於水錘的作用，孔板可（kě）能（néng）會變形。如果（guǒ）設計或安裝不當甚至會堵（dǔ）塞管道。孔板的直角邊緣在長（zhǎng）期運行後可能會磨損，特別是用在潮濕肮髒的蒸汽上。這些會改變孔板的特性，並且會影響精度。因此，為了保證孔板的重複性和精度，必須對孔板進行周期檢查和更換。
乙烷流量計（jì）係統的安（ān）裝（zhuāng）長度要求較高，為了保證精度，必須（xū）保證上（shàng）下遊至少有10倍（bèi）和5倍管徑的直管段。
板流量計的應用乙烷流量計的典型應用：任何（hé）流量變化在4:1和5:1之間的流量計量。這包括鍋爐房出口和蒸汽分配至許多（duō）設備的場（chǎng）合，如部分設備運行，部分設備停止，但（dàn）總的流量變化不大（dà）。
一、計量裝置堵塞的原因分（fèn）析
對於高含硫氣田，在開發過程中，由（yóu）於溫度和壓力的改變，硫在含（hán）硫天然氣內的溶（róng）解度隨著局部溫度和（hé）壓力的降低而下降，致（zhì）使元素硫及固體的高級多硫化物析出，沉積在井筒及設備內（nèi）壁，導致堵塞，嚴（yán）重影響氣井的正常生（shēng）產（chǎn）。
硫沉積的形成與天然氣的流速和溫度（dù）、壓力、氣體組成有密切的關係。天然氣的流速越高，越（yuè）能有效地使元素硫（liú）懸浮於氣體（tǐ）中帶出，從而減少了硫沉積的可能性。而根據（jù）高含硫氣田流體（tǐ）PVT物性研究發現，當壓力、溫度下降時，氣（qì）體含硫（liú）飽和度也在下降，說明在生產過（guò）程中，隨著壓力和溫度的降低，有單質硫析出。
在氣井生產初期，氣井中（zhōng）的殘酸（suān）返排到地麵集輸係統。殘（cán）酸中含有硫磺顆（kē）粒和其（qí）他雜質且粘稠性高，其粘（zhān）度隨著溫度的增（zēng）加而降低。固體物質在地麵集輸係（xì）統運移的過程中，附著在溫度較低或壓力改變的管道、儀（yí）器儀（yí）表連接通道處，導致了管道有效通徑變小，通道被堵塞，取壓不準確（què）而引起顯示數據與真實數據誤差（chà）較大，儀器儀表不能反（fǎn）映真實值，影響了站場產量調整和正常計量。
二、流量計（jì）堵塞的解決方法
計（jì）量裝置堵塞導致錯誤的流（liú）量數值，無論對人還是對設備而言，都具有相當大的危害，為了減少甚（shèn）至杜絕（jué）這種危害，防（fáng）止安全事故的（de）發生，從以下幾個方麵進行解決：
2.1 節流裝置定期清洗（xǐ）法
在氣田投產初期，單井的高級孔板閥流量計節流裝（zhuāng）置也會有堵塞現（xiàn）象，需經常進行清洗。在堵塞（sāi）初（chū）期，堵塞的物質多（duō）是氣井中的殘酸返排的雜質和井筒、管線內的一些雜（zá）質。隨著（zhe）氣（qì）井的（de）生產，堵塞的物質（zhì）中，井筒（tǒng）、管線內的一些雜（zá）質（zhì）變少了，而氣（qì）井中的（de）殘酸返排雜（zá）質和硫黃顆粒增多，四個月以後（hòu），大部分堵塞物是硫黃顆粒和少量（liàng）氣井中（zhōng）殘酸返排的雜質。通過現場的檢查、清洗還發現，清洗過的高級孔板閥（fá）流量計節流裝置，大部分會在三個（gè）月後，會再次發生（shēng）堵（dǔ）塞，堵塞物多是硫黃（huáng）顆粒。因此建議製定相應的高級孔板閥流量計節流裝（zhuāng）置定期清（qīng）洗製度，周期以（yǐ）三個月為宜，以解決（jué）高級乙烷流量計節流裝置堵塞現象。
2.2 五閥組吹（chuī）掃解堵法（fǎ）
對於（yú）五閥組存在堵塞的問題， 現場都按照五閥組解堵安全技術操作規程進行解堵，先準備（bèi）消氣防器具、工用具，再檢查確（què）認五閥組閥門開關無誤，然後進（jìn）行操（cāo）作；
（1）將氣相流量計（jì）五閥組平衡閥打開；
（2）關閉氣相（xiàng）流量計導壓管線上的取壓（yā）針閥（fá）；
（3）加溫五（wǔ）閥組及流量計導（dǎo）壓管線；
（4）將氣相流量計放空（kōng）管線導入堿桶；
（5）先緩慢打開放空針閥，然後逐漸開大（dà）針（zhēn）閥；
（6）將放空針閥關閉，打開導壓管線上的取壓針閥；
（7）將平衡閥打（dǎ）開；
（8）站（zhàn）控室人員觀察（chá）流量，若和（hé）該井配產相符（fú）則解堵（dǔ）操作完成（chéng）；若（ruò）不一致則按照（zhào）上述步驟再次解堵。
以上是操作規程要求的步驟，在實際操作的過程中，發現*5步放空之後，隻是將導壓管內的壓力放空了，並不能徹底的（de）把導壓（yā）管裏的堵塞物吹掃幹淨，有時候過一、兩個小時後，會再次發生堵塞。研究後認為：放空之後，應緩慢打開取壓（yā）針閥，對（duì）整個導壓管段進行徹底吹（chuī）掃，然後再進行後續操（cāo）作。此操作方法經過（guò）現場使用後，吹掃效果較好（hǎo），使五閥組堵塞後，堵（dǔ）塞間隔延（yán）長到（dào）了一（yī）周以上。因此，建（jiàn）議在操作規程*五步之後，加入一條：緩慢打開取壓針閥，對整個導壓管段進行徹底吹掃。以提高解堵效果，減少解（jiě）堵次（cì）數，降低操作人員勞動強度（dù）。需要注意的一點是，在開取壓針閥吹掃過程中，要緩慢打開，切忌猛開。
2.3 電伴熱帶防凍堵法
氣（qì）井生產時，五閥組由於存在堵塞現象，而溫度越低（dī），越容易發生堵塞現象，需要時常進行解堵操作，於是提高計量導壓管及五閥組管線內天然氣溫度成了解決堵塞的另一個手段。在五閥組及導壓管上加裝（zhuāng）伴熱帶，提高設備溫度，避免堵塞。
安裝伴熱帶時，確保發熱段在需伴熱的部位並緊貼（tiē）於被（bèi）加熱（rè）體以提高熱效率，除了（le）自控（kòng）溫（wēn）電熱帶外，其（qí）它規（guī）格電熱（rè）帶安裝時不（bú）允許交叉、重疊，以避免過熱，電熱帶安裝時遇到銳利的（de）邊棱、銳角，應墊上鋁膠帶，以防破壞外絕緣層。在安裝電熱帶接線（xiàn）盒（hé）時，並聯帶應留有一定富裕量，以方便檢修，使管道、閥（fá）門等設備（bèi）附件拆卸方便，又不損壞（huài）電熱帶，做好絕緣（yuán）測試和接地連接，確保電阻在正（zhèng）常（cháng）範圍。
每口（kǒu）井的五閥組及導壓管上加裝伴熱帶時，都與其它井分（fèn）開，單獨加裝，以便針對每口（kǒu）井的不同的情況，設置不同的溫度。在現場，電伴熱平時運行的溫度控製在60℃～65℃之間（jiān），若發生導壓管線（xiàn）及五閥（fá）組堵塞（sāi），應查（chá）看伴熱帶安裝方式是否規範（fàn），是否投用等，及時處置，可調節伴熱帶運行溫度到80℃，並結（jié）合其它解堵措施進行（háng）解堵（dǔ），如熱水加熱吹掃法等，解（jiě）堵（dǔ）操作完成後及時恢複流程，將伴熱帶溫度調節到60℃～65℃之間。
加（jiā）熱解（jiě）堵法是（shì）高含硫氣（qì）田計量解堵中有效的解（jiě）堵方（fāng）法，將加（jiā）熱解堵與吹掃解堵法相結合，能（néng）用效的提高解堵效果，延長計量五閥組及導壓管堵塞間歇時間，生產中監測計量導壓管及五閥組內（nèi）天然氣溫度，加裝電伴熱帶，及時調整伴熱帶運行溫度，能有效地（dì）減（jiǎn）少堵塞的現象。
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