油田在用氣體流（liú）量計計量性能（néng）及適用性（xìng）分析
點擊次數：2452 發布時間：2021-03-19 08:12:13
摘要：天然氣貿易交接用流量計（jì）的計量性能（néng）和現場管理情況（kuàng）的（de）檢查和抽檢需采用音速噴嘴氣體流量標（biāo）準裝置（zhì）對（duì）不同（tóng）類型、不同廠家的天然（rán）氣流量計進行離線檢定。通過對油田二（èr）級單位的天（tiān）然氣流量計多個周期的檢定數據（jù）、曆年（nián）檢定數據、專項抽檢檢定數據以（yǐ）及日常實驗數據進行分析，從而找出對檢定數（shù）據的影響因素、目前油田天然氣流量計量在（zài）貿易交接環節以及日常使用中出現的問題，並提出使用建議和管理對策。
天然氣計量涉及到天然氣生產、輸送和銷售的各個環節，與油田工業生產以及日常生活密切相關。天（tiān）然氣流量計檢定結果的準確與否直（zhí）接影響著現場計量的準確性。為加強天然氣（qì）貿易交接計量管理，確保（bǎo）天然氣貿易交接計量數據準確、可靠（kào），更好（hǎo）地維護油田（tián）利益，流量檢定站在2017年（nián）天（tiān）然氣貿（mào）易交（jiāo）接（jiē）計量專項稽查的基礎上（shàng），開展了油田在用氣體流量計計量性能及使用性綜合技術分析。
1 油田天然氣生（shēng）產
中國石化勝利油田分公司（以下簡稱（chēng）勝利油田）的天（tiān）然氣主要來源是氣井氣和油井的伴生氣。油（yóu）井（jǐng）采油作業中的伴生氣在聯合站或接（jiē）轉站（zhàn）進行氣液分離、脫（tuō）水等環節操作（zuò）後與經集氣站匯集處理後的氣井氣進入壓氣站，在壓氣站經過降壓、分離、淨化達到（dào）符合管輸條件後向外輸送（sòng）。從生產流程來看，油田天（tiān）然氣（qì）生產計量分為井口計量（liàng）、聯合站/接轉站計量、油田內部天然氣（qì）交接計量、油（yóu）田（tián）天（tiān）然氣外銷計量。目前勝利油（yóu）田天然氣計量采用的（de）儀表主（zhǔ）要有：旋進旋渦流量計、孔板流量計、渦輪流量計、氣體（tǐ）腰輪流量計（jì）及渦街流（liú）量計。勝利油田天然氣生（shēng）產、使用環節如圖1所示。
2 數據分（fèn）析
2017年對油田範圍20個單位天然氣貿易交接計量用流（liú）量（liàng）計的計量性能和現場管理情況（kuàng）進行檢查,完（wán）成（chéng）了142台流量計信息采集工作（zuò）。2018年重點（diǎn）對500台天（tiān）然氣貿易交接用流量計進行3個周期的檢定數據追蹤，並隨機抽取100台進（jìn）行了離線檢定，進行（háng）數據核查對比，即采用音速噴嘴氣體（tǐ）流量標準裝置對不同（tóng）類型、不同廠家的天然氣流量（liàng）計進行離線檢定，同時對近年來油田二級單位的天然氣流量計多個周期的檢定數據進行分析（xī），分（fèn）析曆年檢定（dìng）數據、專項抽檢檢定數（shù）據以及（jí）日常實驗（yàn）數據。項目組選取了500台流量（liàng）計（jì）進行了數據跟蹤分析，數據（jù）見表1。
從（cóng）表1可以看出（chū），油田常用的流量計在檢定時誤差超差（chà）率在60%～80%之間，大都（dōu）需要調整。
3 流（liú）量計抽檢情況
3.1 不同類型流量計抽檢情況
在2017年的工作基礎上,對（duì）2018年送檢的（de）氣體（tǐ）流量計進行（háng）了抽查，並按不同類型進（jìn）行了統計（表2）。
3.2 不同廠家流量計抽查對比情況
主要分析了油田內常用廠家產品（pǐn）的檢定合格率，各廠家流量計檢定合格率對比見表（biǎo）3。從表3中可以看出：氣體流量計周期內（nèi）誤差超差（chà）概率偏大，總體達60%。
3.3 核查時間（jiān）對流量計誤差（chà）影響情況
2018年選取100台氣體流量計按照其（qí）檢定後的使用（yòng）時間進行了統計，其不合格率統計見表4。從（cóng）表4中可以看出，5個月（yuè）之後流量計的使用誤差出現較大偏差，檢（jiǎn）定不合格率（lǜ）明顯增加。
4 流量（liàng）計規範使用情況
分析了500台流量計的（de）儀表流（liú）量（liàng）範圍與現場實際運行流量的（de）匹配，發現有65台流量（liàng）計存在問題，占比（bǐ）13%；22台（tái）流量計未按規範要求安裝使用，占比達7.2%。流量計安裝規範要求見表5。
綜（zōng）合以上數據分析，氣體流量計誤差較大（dà）的原因主要有（yǒu）以下（xià）幾個方麵：
1）現場流量計口徑與（yǔ）流量範圍選擇不合適，存在超（chāo）量（liàng）程運行的現（xiàn）象。
2）流量計產品質量參（cān）差不齊，廠家多，部分流量計無法（fǎ）保證在一個計量（liàng）檢定周期內計量性（xìng）能的穩定。
3）流量計不能嚴格按照規範要求安裝。
4）智（zhì）能儀表自帶溫度變送器和壓力變送器缺（quē）少檢（jiǎn）定手段（duàn），但其測量的溫度、壓力值直接參（cān）與標況流量（liàng）的修正計算，其計量的準（zhǔn）確性直接影（yǐng）響儀表的計量性能。
5 使用建議和管理對策
1）對流量計選型（xíng）進行監督評價。流量計的選型不當將會影響測量的精度以及使用壽命, 特別（bié）是當流量計的口徑、規（guī）格、測量範圍選擇不當時, 會造成“大（dà）馬拉小車或小馬拉大（dà）車”的現象, 將嚴（yán）重影響計量的（de）準確性。
不同（tóng）的流量計特點、使用性能等各不相同（表6）。通常情況下（xià），流量取流量（liàng）計*大流量的70%~80%左右，*大流量（liàng）不能超（chāo）過限製流量的120%，持續（xù）的時間必（bì）須低於30 min，如果（guǒ）*大流量超出流量限製，那（nà）麽計量準確性大幅下降。
大部分（fèn）流量計儀表或多或少會受進口流動（dòng）狀況的影（yǐng）響（xiǎng），因而必須保證良好流動狀況。輸送管（guǎn）道上安裝的定（dìng）排量泵、往複式壓縮機、振動閥或調節器都（dōu）是（shì）常見的脈動源，上遊管道布置和阻流件會引起流動擾動，另外管道直徑上和方向上的急劇改變等不良布（bù）置（zhì），都會 產生脈（mò）動。
新申請安裝的流量（liàng）計，選型（xíng）、配備、安裝要符合QSH1020 2510《天然氣計量儀表配備規範》的要求（qiú）。要（yào）結合現場工況充分分析後對流量計選型作出評（píng）價。
2）強（qiáng）化（huà）現場管理。在用（yòng）的流量計，要強化運維，加大（dà）期間核查力度，未經檢（jiǎn）定及超周期未檢的流量（liàng）計應送法定或授權檢定機構進行檢（jiǎn）定，確保計量器具檢定、計量器具現場管理、計量數據管理規範到位，確保計量管理依法合規，計量信息準確可靠。
3）加強流量計維護保養。建議定（dìng）期對（duì）流量（liàng）計進行維護（hù）或清洗，並選擇合適的（de）儀表進行核對，如果出（chū）現（xiàn）較大波動時，要及時（shí）進（jìn）行檢定。
4）進一步加強天然氣計量儀表的檢定，確保計量儀表的準確可靠。一是要把天然氣計量儀表的（de）檢（jiǎn）定納入全年計量器具檢（jiǎn）定計劃大表；二是實行計量器具周檢公（gōng）報的方式，技術監督網根據（jù）檢測機構提高（gāo）的數（shù）據及時公布各個單位的天然氣流量計（jì）周期檢定（dìng）的信息；三是加大（dà）計量器具的周期檢定的監督考核力（lì）度，對於天（tiān）然氣計量儀表不（bú）能及時（shí）檢（jiǎn）定的，使用單位應及時向該采油廠（chǎng）的技術監督管理部門匯報。
6 結束語
綜上所述，天然氣（qì）流量計計量過程中需要考慮的因素非常多，主要包（bāo）括以（yǐ）下幾方麵。
1）流（liú）量計的性能（néng）：精準度（dù）、測量範圍、壓力要求、流量限值（zhí）以及抗磨損性能等。
2）流體特性：溫度、壓力、黏度、比熱容、氣體壓縮係數、潤滑性（xìng）以及是否（fǒu）具有（yǒu）腐蝕性。
3）安裝要求：流體管道的布置位置、布置（zhì）方向、流體的流動方向、上下遊管道的長度、管道的內外徑、管道（dào）固定情況、排汙以及過濾設備安裝以及維護空間的大小等（děng）。
4）環境條件：周邊的溫（wēn）度、濕（shī）度、有無電（diàn）磁幹擾、有無易燃易爆物等。
天然氣流（liú）量計量誤（wù）差的影響因素具有不確定性，很難對（duì）其進行定量分析，在實際（jì）應（yīng）用中不僅要保證流（liú）量（liàng）計本（běn）身的準確性（xìng），還要充分考（kǎo）慮其經濟性。
氣體流量（liàng）計種類及應用 氣體流量（liàng）計安裝（zhuāng）直管段要（yào）求（qiú） 氣體流量計的安裝環境（jìng）要求（qiú） 氣體流量計常見故（gù）障判斷處理 氣體流量計故障有哪些 常見的氣體流量計分類 如何校準氣體流量（liàng）計 氣體流量計不準的原因與處理方法 氣體流量計（jì）的安裝要求 氣體流量計的種類（lèi）及工作原理 氣體流量（liàng）計的測（cè）量原（yuán）理（lǐ）與結（jié）構 氣體流量計安（ān）裝的注意事項 氣體流量計該如（rú）何正確選（xuǎn）型 氣體流量計與楔形流量計的優缺點及產品選型（xíng）注意事項 油田在用氣體流量計計量性（xìng）能及（jí）適用性（xìng）分析 關於氣（qì）體流量計測（cè）量原理及常見誤差分析 氣體流量計在電廠（chǎng）脫硝係統（tǒng）蒸汽耗量過大問題中（zhōng）的分（fèn）析 渦街氣體流量計原理 渦街氣體流量計怎麽安裝 渦街氣體流量（liàng）計量程範圍 氣體流量計工作原理 氣（qì）體流量計怎樣選型 氣體流量計怎麽讀數及參數（shù）設置 熱式氣體流（liú）量計的通訊模塊設計與通訊聯調 關於熱式氣體流（liú）量計在脫硝采樣係統改造與優化中的（de）應用 蒸汽流量計量（liàng）中關（guān）於（yú）二氧化（huà）碳（tàn）氣體流量計的特性分析 二氧化碳氣體流量計,二氧化碳氣體流量表 二氧化碳氣體流量計的組成及在內燃機熱測試中的應用 高精度氣體流量計 高溫氣體流量計在冶金設備和（hé）自動化（huà）開（kāi）發（fā）領域中應用
天然氣計量涉及到天然氣生產、輸送和銷售的各個環節，與油田工業生產以及日常生活密切相關。天（tiān）然氣流量計檢定結果的準確與否直（zhí）接影響著現場計量的準確性。為加強天然氣（qì）貿易交接計量管理，確保（bǎo）天然氣貿易交接計量數據準確、可靠（kào），更好（hǎo）地維護油田（tián）利益，流量檢定站在2017年（nián）天（tiān）然氣貿（mào）易交（jiāo）接（jiē）計量專項稽查的基礎上（shàng），開展了油田在用氣體流量計計量性能及使用性綜合技術分析。
1 油田天然氣生（shēng）產
中國石化勝利油田分公司（以下簡稱（chēng）勝利油田）的天（tiān）然氣主要來源是氣井氣和油井的伴生氣。油（yóu）井（jǐng）采油作業中的伴生氣在聯合站或接（jiē）轉站（zhàn）進行氣液分離、脫（tuō）水等環節操作（zuò）後與經集氣站匯集處理後的氣井氣進入壓氣站，在壓氣站經過降壓、分離、淨化達到（dào）符合管輸條件後向外輸送（sòng）。從生產流程來看，油田天（tiān）然氣（qì）生產計量分為井口計量（liàng）、聯合站/接轉站計量、油田內部天然氣（qì）交接計量、油（yóu）田（tián）天（tiān）然氣外銷計量。目前勝利油（yóu）田天然氣計量采用的（de）儀表主（zhǔ）要有：旋進旋渦流量計、孔板流量計、渦輪流量計、氣體（tǐ）腰輪流量計（jì）及渦街流（liú）量計。勝利油田天然氣生（shēng）產、使用環節如圖1所示。
2 數據分（fèn）析
2017年對油田範圍20個單位天然氣貿易交接計量用流（liú）量（liàng）計的計量性能和現場管理情況（kuàng）進行檢查,完（wán）成（chéng）了142台流量計信息采集工作（zuò）。2018年重點（diǎn）對500台天（tiān）然氣貿易交接用流量計進行3個周期的檢定數據追蹤，並隨機抽取100台進（jìn）行了離線檢定，進行（háng）數據核查對比，即采用音速噴嘴氣體（tǐ）流量標準裝置對不同（tóng）類型、不同廠家的天然氣流量（liàng）計進行離線檢定，同時對近年來油田二級單位的天然氣流量計多個周期的檢定數據進行分析（xī），分（fèn）析曆年檢定（dìng）數據、專項抽檢檢定數（shù）據以及（jí）日常實驗（yàn）數據。項目組選取了500台流量（liàng）計（jì）進行了數據跟蹤分析，數據（jù）見表1。
從（cóng）表1可以看出（chū），油田常用的流量計在檢定時誤差超差（chà）率在60%～80%之間，大都（dōu）需要調整。
3 流（liú）量計抽檢情況
3.1 不同類型流量計抽檢情況
在2017年的工作基礎上,對（duì）2018年送檢的（de）氣體（tǐ）流量計進行（háng）了抽查，並按不同類型進（jìn）行了統計（表2）。
3.2 不同廠家流量計抽查對比情況
主要分析了油田內常用廠家產品（pǐn）的檢定合格率，各廠家流量計檢定合格率對比見表（biǎo）3。從表3中可以看出：氣體流量計周期內（nèi）誤差超差（chà）概率偏大，總體達60%。
3.3 核查時間（jiān）對流量計誤差（chà）影響情況
2018年選取100台氣體流量計按照其（qí）檢定後的使用（yòng）時間進行了統計，其不合格率統計見表4。從（cóng）表4中可以看出，5個月（yuè）之後流量計的使用誤差出現較大偏差，檢（jiǎn）定不合格率（lǜ）明顯增加。
4 流量（liàng）計規範使用情況
分析了500台流量計的（de）儀表流（liú）量（liàng）範圍與現場實際運行流量的（de）匹配，發現有65台流量（liàng）計存在問題，占比（bǐ）13%；22台（tái）流量計未按規範要求安裝使用，占比達7.2%。流量計安裝規範要求見表5。
綜（zōng）合以上數據分析，氣體流量計誤差較大（dà）的原因主要有（yǒu）以下（xià）幾個方麵：
1）現場流量計口徑與（yǔ）流量範圍選擇不合適，存在超（chāo）量（liàng）程運行的現（xiàn）象。
2）流量計產品質量參（cān）差不齊，廠家多，部分流量計無法（fǎ）保證在一個計量（liàng）檢定周期內計量性（xìng）能的穩定。
3）流量計不能嚴格按照規範要求安裝。
4）智（zhì）能儀表自帶溫度變送器和壓力變送器缺（quē）少檢（jiǎn）定手段（duàn），但其測量的溫度、壓力值直接參（cān）與標況流量（liàng）的修正計算，其計量的準（zhǔn）確性直接影（yǐng）響儀表的計量性能。
5 使用建議和管理對策
1）對流量計選型（xíng）進行監督評價。流量計的選型不當將會影響測量的精度以及使用壽命, 特別（bié）是當流量計的口徑、規（guī）格、測量範圍選擇不當時, 會造成“大（dà）馬拉小車或小馬拉大（dà）車”的現象, 將嚴（yán）重影響計量的（de）準確性。
不同（tóng）的流量計特點、使用性能等各不相同（表6）。通常情況下（xià），流量取流量（liàng）計*大流量的70%~80%左右，*大流量（liàng）不能超（chāo）過限製流量的120%，持續（xù）的時間必（bì）須低於30 min，如果（guǒ）*大流量超出流量限製，那（nà）麽計量準確性大幅下降。
大部分（fèn）流量計儀表或多或少會受進口流動（dòng）狀況的影（yǐng）響（xiǎng），因而必須保證良好流動狀況。輸送管（guǎn）道上安裝的定（dìng）排量泵、往複式壓縮機、振動閥或調節器都（dōu）是（shì）常見的脈動源，上遊管道布置和阻流件會引起流動擾動，另外管道直徑上和方向上的急劇改變等不良布（bù）置（zhì），都會 產生脈（mò）動。
新申請安裝的流量（liàng）計，選型（xíng）、配備、安裝要符合QSH1020 2510《天然氣計量儀表配備規範》的要求（qiú）。要（yào）結合現場工況充分分析後對流量計選型作出評（píng）價。
2）強（qiáng）化（huà）現場管理。在用（yòng）的流量計，要強化運維，加大（dà）期間核查力度，未經檢（jiǎn）定及超周期未檢的流量（liàng）計應送法定或授權檢定機構進行檢（jiǎn）定，確保計量器具檢定、計量器具現場管理、計量數據管理規範到位，確保計量管理依法合規，計量信息準確可靠。
3）加強流量計維護保養。建議定（dìng）期對（duì）流量（liàng）計進行維護（hù）或清洗，並選擇合適的（de）儀表進行核對，如果出（chū）現（xiàn）較大波動時，要及時（shí）進（jìn）行檢定。
4）進一步加強天然氣計量儀表的檢定，確保計量儀表的準確可靠。一是要把天然氣計量儀表的（de）檢（jiǎn）定納入全年計量器具檢（jiǎn）定計劃大表；二是實行計量器具周檢公（gōng）報的方式，技術監督網根據（jù）檢測機構提高（gāo）的數（shù）據及時公布各個單位的天然氣流量計（jì）周期檢定（dìng）的信息；三是加大（dà）計量器具的周期檢定的監督考核力（lì）度，對於天（tiān）然氣計量儀表不（bú）能及時（shí）檢（jiǎn）定的，使用單位應及時向該采油廠（chǎng）的技術監督管理部門匯報。
6 結束語
綜上所述，天然氣（qì）流量計計量過程中需要考慮的因素非常多，主要包（bāo）括以（yǐ）下幾方麵。
1）流（liú）量計的性能（néng）：精準度（dù）、測量範圍、壓力要求、流量限值（zhí）以及抗磨損性能等。
2）流體特性：溫度、壓力、黏度、比熱容、氣體壓縮係數、潤滑性（xìng）以及是否（fǒu）具有（yǒu）腐蝕性。
3）安裝要求：流體管道的布置位置、布置（zhì）方向、流體的流動方向、上下遊管道的長度、管道的內外徑、管道（dào）固定情況、排汙以及過濾設備安裝以及維護空間的大小等（děng）。
4）環境條件：周邊的溫（wēn）度、濕（shī）度、有無電（diàn）磁幹擾、有無易燃易爆物等。
天然氣流（liú）量計量誤（wù）差的影響因素具有不確定性，很難對（duì）其進行定量分析，在實際（jì）應（yīng）用中不僅要保證流（liú）量（liàng）計本（běn）身的準確性（xìng），還要充分考（kǎo）慮其經濟性。
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