油田在用蒸汽渦街流量計計量性能及適用性（xìng）分析
點擊次數：2022 發布時間：2021-01-06 11:24:50
摘要：天然氣貿易交接用流量（liàng）計的計量（liàng）性能和現場管理（lǐ）情況的檢查和（hé）抽檢需（xū）采用音速噴嘴氣體流量標準裝置對不同類型、不同廠家的天（tiān）然氣流量計（jì）進（jìn）行離線檢定。通過對油田二級單位的天然氣流量計多個周期的檢（jiǎn）定數據、曆年檢定數據、專項抽檢檢定（dìng）數據以及日（rì）常實驗數據進行分析，從而（ér）找出對檢（jiǎn）定數據（jù）的影響因素、目前油（yóu）田天然氣流量計量在貿易交接環節以（yǐ）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（rán）氣計量涉及（jí）到天然氣生產、輸送和銷售的各個環節（jiē），與油田工業生產（chǎn）以及日常生活密切相關。天然氣流量計檢定結果的準確與否直接影響著現場計量的準確性。為加強天然氣貿易交接計量管理，確保天然氣貿易交接計量數據準確、可靠，更好地維護油田利益，流量檢定站在2017年天然氣貿易交接計量專項稽查的基礎上，開展了（le）油田在用蒸汽渦街流量計計量性能及使用性綜合技術分（fèn）析。
1 油田天然氣生產
中國石化勝利油田（tián）分公司（以下簡稱勝利油田）的天然氣（qì）主要來源是氣井氣和油（yóu）井的伴生氣。油井采（cǎi）油作業中的伴生（shēng）氣在聯（lián）合（hé）站或接轉站進行氣液分離、脫水（shuǐ）等環節操作後與經集氣站匯集處（chù）理後的氣井氣進（jìn）入壓氣站，在壓氣站經過降壓、分離（lí）、淨化達到符合管輸條件後向外輸送。從生產（chǎn）流（liú）程來看，油（yóu）田（tián）天然氣生產計量分為井口計量、聯合站/接轉站計量、油（yóu）田內部天然氣交接計量、油田（tián）天然氣（qì）外銷計量。目前勝利油（yóu）田天然氣計量采用的儀表主要有：旋進旋渦流量計、孔板流量計、渦輪流量計、氣體腰（yāo）輪流（liú）量（liàng）計及渦街流量計。勝利油田天然氣生產、使用環節如圖1所示。
2 數據分析
2017年對（duì）油田範圍20個單位天然氣貿易（yì）交接計量用流量計（jì）的計量（liàng）性能和現（xiàn）場管理情況進行檢查,完成了142台流量計信息采集工作。2018年重點對500台天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（suí）機抽取100台進行了（le）離線檢定，進行數據核查對比，即采用音速噴嘴氣體流量標準（zhǔn）裝置對不同類型、不同廠家的天（tiān）然氣（qì）流量計（jì）進行離線檢定，同時對近年來油（yóu）田二級單位的天（tiān）然氣流量計多個周期（qī）的檢定（dìng）數據進行分析（xī），分析曆年檢定數據、專項抽檢檢定數據以及日常實驗數據。項目組選取了（le）500台（tái）流量計（jì）進行了數據跟蹤分析，數據見表1。
從表（biǎo）1可以（yǐ）看出，油田常用的流量（liàng）計在檢定時誤差（chà）超差率在60%～80%之間，大都需要調整。
3 流量計抽檢情況
3.1 不同類型流量計抽（chōu）檢情況
在2017年的工作基礎上,對2018年（nián）送檢（jiǎn）的氣體（tǐ）流量計進行了抽查，並按不同類型進行了統計（表2）。
3.2 不同廠家流量計抽查對比（bǐ）情況
主要分析了油田內常用廠家產品的（de）檢定合格率（lǜ），各廠家流量（liàng）計檢定合格率對比見表3。從表3中可以（yǐ）看出：氣體流量計周期內誤差超差概率偏大，總體達60%。
3.3 核查時間對（duì）流量計誤差影響情況
2018年（nián）選取100台氣體流量計按照其檢定後的使用時（shí）間進行了統計，其（qí）不合格（gé）率（lǜ）統計見表4。從（cóng）表4中可以看出，5個月之後流量計的使用誤差出現較大偏差，檢定不合格率明（míng）顯增加。
4 流量計（jì）規範使用情況
分析了500台流量計的儀表流量範（fàn）圍與現（xiàn）場（chǎng）實際運行流量的匹配，發現有65台流量計存在問題，占比13%；22台流量計未按規範要求安裝使（shǐ）用，占比達7.2%。流量計安裝規範要求見表5。
綜合以上數據分（fèn）析，蒸（zhēng）汽渦街流量計誤差較（jiào）大的原因主要有以下幾個方麵：
1）現場（chǎng）流量計（jì）口徑與（yǔ）流量（liàng）範圍選擇不合適（shì），存在超量程運行的現象。
2）流量計產品質量參差不齊，廠家多，部分流量計無法保證在一個（gè）計量檢定周期內計量性（xìng）能的穩定（dìng）。
3）流量計不能嚴格按照規範要（yào）求（qiú）安裝。
4）智能儀表自帶（dài）溫度變送器和壓力變送器缺少檢定手段，但其測量的溫度、壓力值直接參與標況流量的（de）修正計算，其計量的準確性直接影（yǐng）響儀表的計（jì）量性能。
5 使用建議和管理對策
1）對流量計（jì）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, 特別是當流量計的口徑、規格、測量範圍（wéi）選擇（zé）不當時, 會（huì）造成“大馬拉小車或小馬拉大車（chē）”的現象, 將嚴重影響計量的準確性（xìng）。
不（bú）同的流量計特點、使用性能等各不（bú）相同（表6）。通常情況下，流量取流量計*大流量的（de）70%~80%左右，*大流量不能超過限製（zhì）流量的120%，持續的時間必須低於30 min，如果*大流量超出流量限製，那麽計量準確性（xìng）大幅下降。
大部分流量計儀表或多或少會受進口流動狀況的（de）影響，因而（ér）必（bì）須保證良好流動狀況。輸送管道上安裝的定排（pái）量泵、往（wǎng）複式壓縮機（jī）、振（zhèn）動閥或調節器都是（shì）常（cháng）見的脈動源，上遊管道布（bù）置和阻流件會引起流動擾（rǎo）動，另外管道直徑上和方向上的急劇改變等不良布置，都會（huì） 產生脈（mò）動。
新申請安裝的流量計，選（xuǎn）型、配備、安裝要符合QSH1020 2510《天然（rán）氣計量儀表配備規範》的要求。要結合現場工況充分分析後對流量（liàng）計選型作出評價。
2）強化現場管（guǎn）理。在用的（de）流量（liàng）計，要強化運維，加大期間核（hé）查力度，未經檢定及超周期未檢的流量計應送法（fǎ）定或授權檢定機構進行檢定，確保計量器具檢定、計量器具現場管（guǎn）理、計量數據（jù）管理規範到位，確保計量管理依法合規，計量（liàng）信息準確可靠。
3）加（jiā）強流量計維護保養。建議定期對流量計進行維護或（huò）清洗，並選擇合適的儀表進行核對，如果出現較大波動時，要及時進行檢定。
4）進一步加強天然氣計量（liàng）儀表的檢（jiǎn）定，確保計量儀表（biǎo）的準確可靠。一是（shì）要把天然氣計量儀表的（de）檢定（dìng）納入全年計量器具檢定計劃大表；二是實行（háng）計量器具周檢公報的方式，技術監督（dū）網根據（jù）檢測機構提高的數據及時公（gōng）布（bù）各個單位的天然氣流量計周期檢定的信（xìn）息；三是加大計量（liàng）器具的周期檢（jiǎn）定的監督考核力度，對於天然氣計量儀表不能（néng）及時檢定的，使用（yòng）單位應及時向（xiàng）該采油廠的技術監督管理部門匯報。
6 結束語（yǔ）
綜上（shàng）所述，天（tiān）然氣流（liú）量計計量過程中需要考慮的因（yīn）素非常多，主要包括以下（xià）幾（jǐ）方麵。
1）流量計的性能：精準度、測量（liàng）範圍、壓（yā）力要求、流量限值以及抗磨損性能等。
2）流體（tǐ）特性：溫度、壓力、黏度、比熱容、氣體壓縮（suō）係數、潤滑性以及是否具（jù）有腐蝕性。
3）安裝要求：流體（tǐ）管道的（de）布置位置、布置方向、流體的流動方向、上下遊管道的長度、管道的內外徑、管道固（gù）定情況、排汙以及（jí）過濾設備安裝以（yǐ）及維護空間的大小等。
4）環境條件：周邊的溫度、濕度、有無電磁幹（gàn）擾、有無易燃易爆物等。
天然氣流量計量誤差的影響因素具（jù）有不確定性，很難對其進行（háng）定量分析，在實（shí）際應用（yòng）中不僅要保證流（liú）量計本身的準確性，還要充分考慮其經濟性。
天然（rán）氣計量涉及（jí）到天然氣生產、輸送和銷售的各個環節（jiē），與油田工業生產（chǎn）以及日常生活密切相關。天然氣流量計檢定結果的準確與否直接影響著現場計量的準確性。為加強天然氣貿易交接計量管理，確保天然氣貿易交接計量數據準確、可靠，更好地維護油田利益，流量檢定站在2017年天然氣貿易交接計量專項稽查的基礎上，開展了（le）油田在用蒸汽渦街流量計計量性能及使用性綜合技術分（fèn）析。
1 油田天然氣生產
中國石化勝利油田（tián）分公司（以下簡稱勝利油田）的天然氣（qì）主要來源是氣井氣和油（yóu）井的伴生氣。油井采（cǎi）油作業中的伴生（shēng）氣在聯（lián）合（hé）站或接轉站進行氣液分離、脫水（shuǐ）等環節操作後與經集氣站匯集處（chù）理後的氣井氣進（jìn）入壓氣站，在壓氣站經過降壓、分離（lí）、淨化達到符合管輸條件後向外輸送。從生產（chǎn）流（liú）程來看，油（yóu）田（tián）天然氣生產計量分為井口計量、聯合站/接轉站計量、油（yóu）田內部天然氣交接計量、油田（tián）天然氣（qì）外銷計量。目前勝利油（yóu）田天然氣計量采用的儀表主要有：旋進旋渦流量計、孔板流量計、渦輪流量計、氣體腰（yāo）輪流（liú）量（liàng）計及渦街流量計。勝利油田天然氣生產、使用環節如圖1所示。
2 數據分析
2017年對（duì）油田範圍20個單位天然氣貿易（yì）交接計量用流量計（jì）的計量（liàng）性能和現（xiàn）場管理情況進行檢查,完成了142台流量計信息采集工作。2018年重點對500台天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（suí）機抽取100台進行了（le）離線檢定，進行數據核查對比，即采用音速噴嘴氣體流量標準（zhǔn）裝置對不同類型、不同廠家的天（tiān）然氣（qì）流量計（jì）進行離線檢定，同時對近年來油（yóu）田二級單位的天（tiān）然氣流量計多個周期（qī）的檢定（dìng）數據進行分析（xī），分析曆年檢定數據、專項抽檢檢定數據以及日常實驗數據。項目組選取了（le）500台（tái）流量計（jì）進行了數據跟蹤分析，數據見表1。
從表（biǎo）1可以（yǐ）看出，油田常用的流量（liàng）計在檢定時誤差（chà）超差率在60%～80%之間，大都需要調整。
3 流量計抽檢情況
3.1 不同類型流量計抽（chōu）檢情況
在2017年的工作基礎上,對2018年（nián）送檢（jiǎn）的氣體（tǐ）流量計進行了抽查，並按不同類型進行了統計（表2）。
3.2 不同廠家流量計抽查對比（bǐ）情況
主要分析了油田內常用廠家產品的（de）檢定合格率（lǜ），各廠家流量（liàng）計檢定合格率對比見表3。從表3中可以（yǐ）看出：氣體流量計周期內誤差超差概率偏大，總體達60%。
3.3 核查時間對（duì）流量計誤差影響情況
2018年（nián）選取100台氣體流量計按照其檢定後的使用時（shí）間進行了統計，其（qí）不合格（gé）率（lǜ）統計見表4。從（cóng）表4中可以看出，5個月之後流量計的使用誤差出現較大偏差，檢定不合格率明（míng）顯增加。
4 流量計（jì）規範使用情況
分析了500台流量計的儀表流量範（fàn）圍與現（xiàn）場（chǎng）實際運行流量的匹配，發現有65台流量計存在問題，占比13%；22台流量計未按規範要求安裝使（shǐ）用，占比達7.2%。流量計安裝規範要求見表5。
綜合以上數據分（fèn）析，蒸（zhēng）汽渦街流量計誤差較（jiào）大的原因主要有以下幾個方麵：
1）現場（chǎng）流量計（jì）口徑與（yǔ）流量（liàng）範圍選擇不合適（shì），存在超量程運行的現象。
2）流量計產品質量參差不齊，廠家多，部分流量計無法保證在一個（gè）計量檢定周期內計量性（xìng）能的穩定（dìng）。
3）流量計不能嚴格按照規範要（yào）求（qiú）安裝。
4）智能儀表自帶（dài）溫度變送器和壓力變送器缺少檢定手段，但其測量的溫度、壓力值直接參與標況流量的（de）修正計算，其計量的準確性直接影（yǐng）響儀表的計（jì）量性能。
5 使用建議和管理對策
1）對流量計（jì）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, 特別是當流量計的口徑、規格、測量範圍（wéi）選擇（zé）不當時, 會（huì）造成“大馬拉小車或小馬拉大車（chē）”的現象, 將嚴重影響計量的準確性（xìng）。
不（bú）同的流量計特點、使用性能等各不（bú）相同（表6）。通常情況下，流量取流量計*大流量的（de）70%~80%左右，*大流量不能超過限製（zhì）流量的120%，持續的時間必須低於30 min，如果*大流量超出流量限製，那麽計量準確性（xìng）大幅下降。
大部分流量計儀表或多或少會受進口流動狀況的（de）影響，因而（ér）必（bì）須保證良好流動狀況。輸送管道上安裝的定排（pái）量泵、往（wǎng）複式壓縮機（jī）、振（zhèn）動閥或調節器都是（shì）常（cháng）見的脈動源，上遊管道布（bù）置和阻流件會引起流動擾（rǎo）動，另外管道直徑上和方向上的急劇改變等不良布置，都會（huì） 產生脈（mò）動。
新申請安裝的流量計，選（xuǎn）型、配備、安裝要符合QSH1020 2510《天然（rán）氣計量儀表配備規範》的要求。要結合現場工況充分分析後對流量（liàng）計選型作出評價。
2）強化現場管（guǎn）理。在用的（de）流量（liàng）計，要強化運維，加大期間核（hé）查力度，未經檢定及超周期未檢的流量計應送法（fǎ）定或授權檢定機構進行檢定，確保計量器具檢定、計量器具現場管（guǎn）理、計量數據（jù）管理規範到位，確保計量管理依法合規，計量（liàng）信息準確可靠。
3）加（jiā）強流量計維護保養。建議定期對流量計進行維護或（huò）清洗，並選擇合適的儀表進行核對，如果出現較大波動時，要及時進行檢定。
4）進一步加強天然氣計量（liàng）儀表的檢（jiǎn）定，確保計量儀表（biǎo）的準確可靠。一是（shì）要把天然氣計量儀表的（de）檢定（dìng）納入全年計量器具檢定計劃大表；二是實行（háng）計量器具周檢公報的方式，技術監督（dū）網根據（jù）檢測機構提高的數據及時公（gōng）布（bù）各個單位的天然氣流量計周期檢定的信（xìn）息；三是加大計量（liàng）器具的周期檢（jiǎn）定的監督考核力度，對於天然氣計量儀表不能（néng）及時檢定的，使用（yòng）單位應及時向（xiàng）該采油廠的技術監督管理部門匯報。
6 結束語（yǔ）
綜上（shàng）所述，天（tiān）然氣流（liú）量計計量過程中需要考慮的因（yīn）素非常多，主要包括以下（xià）幾（jǐ）方麵。
1）流量計的性能：精準度、測量（liàng）範圍、壓（yā）力要求、流量限值以及抗磨損性能等。
2）流體（tǐ）特性：溫度、壓力、黏度、比熱容、氣體壓縮（suō）係數、潤滑性以及是否具（jù）有腐蝕性。
3）安裝要求：流體（tǐ）管道的（de）布置位置、布置方向、流體的流動方向、上下遊管道的長度、管道的內外徑、管道固（gù）定情況、排汙以及（jí）過濾設備安裝以（yǐ）及維護空間的大小等。
4）環境條件：周邊的溫度、濕度、有無電磁幹（gàn）擾、有無易燃易爆物等。
天然氣流量計量誤差的影響因素具（jù）有不確定性，很難對其進行（háng）定量分析，在實（shí）際應用（yòng）中不僅要保證流（liú）量計本身的準確性，還要充分考慮其經濟性。