摘要：針對嘉二氣孔板流量計(jì)藏具有的氣藏含水量高、井口計(jì)量輸差大的問題，對輸差原因進(jìn)行了分析。認(rèn)為脈動流影響，孔板檢查、維護(hù)不到位，安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，場站管理存在問題是其輸差大的主要原因。為此，提出了.減少脈動流、加強(qiáng)孔板管理、加強(qiáng)流量計(jì)檢修，提高各個(gè)連接零件的加工精度等一系列降低嘉二氣藏輸差的改進(jìn)措施。
0引言
磨溪?dú)馓锛味䴕獠卦趨^(qū)域構(gòu)造上處于四川盆地川中古隆中斜平緩構(gòu)造帶南部，在地理上位于遂寧市以南約25km處，地跨遂寧市與重慶市潼南縣交界處。目前有生產(chǎn)井29日，日產(chǎn)天然氣約60x10*m',日產(chǎn)水約700m'。該氣藏具有氣水過渡帶的特征,所有生產(chǎn)井都出現(xiàn)不同程度的產(chǎn)水狀況。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，嘉二氣藏含水飽和度在45%以上，與雷一'氣藏比，日產(chǎn)水量高出20多倍。嘉二氣藏在計(jì)量上具有如下特征:①氣藏含水量高;②氣藏氣井滿足一井一測的方式，無點(diǎn)測;③輸氣管網(wǎng)不復(fù)雜，氣井外輸情況不復(fù)雜;④氣藏具有井口計(jì)量輸差大的特點(diǎn)。為此，針對嘉二氣藏的計(jì)量輸差大的問題,對其原因進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的降低輸差的改進(jìn)措施，對提高井口計(jì)量的精度具有重要意義。
1輸差原因分析
1.1差壓式孔板流量計(jì)產(chǎn)生輸差的原因
目前，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，只要嚴(yán)格遵照GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)測量天然氣流量》標(biāo)準(zhǔn)中的加工和安裝要求，就可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果使用。但由于標(biāo).準(zhǔn)孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)安裝及氣質(zhì)要求比較苛刻，在實(shí)際的工況條件下很難符合標(biāo)準(zhǔn)要求，容易使流量計(jì)產(chǎn)生計(jì)量附加誤差，因此需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對產(chǎn)生計(jì)量附加誤差的原因進(jìn)行分析并探討相應(yīng)對策。根據(jù)SY/T6143-2004標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用在現(xiàn)場對輸差產(chǎn)生較大影響有以下幾個(gè)方面。
1)脈動流影響。氣流通過節(jié)流裝置的流動應(yīng)保持亞音速，穩(wěn)定的或僅隨時(shí)間緩慢變化的，不適用于脈動流的流量測量。涉及到以下情況容易出現(xiàn)脈動流:①氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水不均勻;②產(chǎn)水多的井在分離器排液時(shí);③氣液兩相管流調(diào)壓閥猛開猛關(guān)或者閥芯松動磨損時(shí)�？傊�，存在水或油的冷凝物在管線中不規(guī)則運(yùn)動的管流，氣體流量不穩(wěn)定，并隨時(shí)間周期性地大幅度變化就會引起脈動流體。
嘉二氣藏中除磨5、磨36、磨22、磨005-H12、磨005-H9、磨152H及磨005-1產(chǎn)氣比較平穩(wěn)外，其他22口井產(chǎn)氣都不太平穩(wěn)，瞬時(shí)流量起伏變化大。同時(shí)嘉二氣藏產(chǎn)水量大，水進(jìn)入分離器分離不及時(shí)，水氣混合物就--同進(jìn)入輸氣管線，水氣在分離器猛開或猛關(guān)時(shí)都易引起脈動流，而除磨005-X17井外其余氣井流程都安裝有分離器。在外輸氣體中，如輸給CNC用戶，用氣就不平穩(wěn)，此時(shí)也會出現(xiàn)脈動流，從而引起計(jì)量不準(zhǔn)。因此SY/T6143-2004標(biāo)準(zhǔn)明顯不適用于脈動流測量。
2)孔板檢查、維護(hù)不到位。孔板開孔應(yīng)為圓筒形并垂直于A面，其內(nèi)表面粗糙度不得影響邊緣尖銳度的測量。上游邊緣應(yīng)無卷口、毛邊，亦無目測可見的異�，F(xiàn)象，傾斜A面45°對視入口邊緣無反射光�？装彘_孔應(yīng)與測量管同軸。作業(yè)區(qū)孔板最容易出現(xiàn)的誤差如孔板彎曲(變形)，孔板入口直角邊緣變鈍、破損，孔板被劃傷，密封圈損壞，長期使用管道腐蝕，這些硬件問題相對容易發(fā)現(xiàn)和糾正。為此，針對硬件問題制訂了孔板保養(yǎng)的有效措施:定期對孔板進(jìn)行檢查、維護(hù)保養(yǎng)，加注密封脂，及時(shí)更換相應(yīng)部件"。然而部分井站并未按規(guī)定對孔板進(jìn)行及時(shí)清洗，部分老井的孔板更是多年未換，這對孔板的尖銳度系數(shù)有很大影響。目前作業(yè)區(qū)已對部分老井、計(jì)量壓差不合適的井站進(jìn)行了孔板更換，該項(xiàng)工作已基本完成。
同時(shí)孔板偏心和孔徑比對孔板計(jì)量的不確定影響也較大。對于氣井產(chǎn)水較多、水氣猛進(jìn)的分離器，如果分離器分離不及時(shí)，就會有水進(jìn)人管網(wǎng)，則容易在孔板下腔室堆積形成臟物。臟物較多就會將孔板取壓板抬高，孔板出現(xiàn)偏心。同時(shí)對于簡易孔板閥而言，取壓板上附加紅制版的厚薄不--樣也會使孔板產(chǎn)生偏心。如圖1所示，某井站的孔板，由于孔板取壓板放人位置不合適，導(dǎo)致取壓板被氣體沖蝕，取出孔板取壓板，發(fā)現(xiàn)孔板閥下腔室有大量污水和積液。
3)孔板流量計(jì)對計(jì)量的影響。差壓變送器(差壓計(jì))的可靠度是按引用誤差計(jì)算的。它的誤差分布為若系統(tǒng)誤差在50%以下運(yùn)行，差壓計(jì)的相對誤差為士1%~士6%，對流量的影響范圍為1%~3%"。因此使流量計(jì)的差壓在50%上最好。然而嘉二氣藏部分老井投產(chǎn)時(shí)安裝的孔板，至今都沒有變化。同時(shí)由于產(chǎn)量逐年遞減，原來孔板孔徑偏大致使流量計(jì)差壓百分?jǐn)?shù)偏小。有的單井流量計(jì)差壓只有20%不到，這就對計(jì)量造成了很大的誤差�，F(xiàn)在由于SYQ(智能差壓式)流量計(jì)也交由自己校表，在校表過程中發(fā)現(xiàn)差壓和零位出現(xiàn)如下問題:關(guān)閉上下游導(dǎo)壓管球閥，放空上下游腔室壓力后，差壓零位正常落零;用標(biāo)準(zhǔn)器檢表，檢查差壓計(jì)(以磨120井為例),當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)值為20kPa時(shí)，流量計(jì)上顯示值為19.54kPa;標(biāo)準(zhǔn)值為30kPa時(shí)，流量計(jì)上顯示值為29.49kPa;標(biāo)準(zhǔn)值為50kPa時(shí)，流量計(jì)上顯示值為49.41kPa�？煽闯隽髁坑�(jì)差壓偏低。用標(biāo)準(zhǔn)器將流量計(jì)的差壓調(diào)整后，返回零位，發(fā)現(xiàn)零位偏大500Pa,這意味著計(jì)量嚴(yán)重偏高;若滿足零位不偏高，則差壓偏低，意味著計(jì)量嚴(yán)重偏低。
1.2安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)要求
1)安裝應(yīng)該符合SY/T6143-2004的標(biāo)準(zhǔn)。孔板閥、導(dǎo)壓管的彎曲度等的安裝應(yīng)該符合SY/T6143-2004的標(biāo)準(zhǔn)。如圖2所示，某井溫度測量計(jì)安裝不符合規(guī)則。
2)導(dǎo)壓管連接處內(nèi)漏問題。在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)流量計(jì)導(dǎo)壓管連接處內(nèi)漏的情況也較多，比如:孔板閥取壓口接導(dǎo)壓管處，導(dǎo)壓管接球閥處，球閥接雙工短接處以及導(dǎo)壓管接流量計(jì)靜差壓腔室處。這幾個(gè)地方經(jīng)常會漏，其主要原因是各個(gè)連接部件加工不一致引起的。比如:在現(xiàn)場取壓口安裝雙工短節(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)，公扣稍微偏小，每次都要纏很厚的生料帶才能保證此連接處不漏。同時(shí)導(dǎo)壓管上連接球閥與導(dǎo)壓管的雙工短接也存在加工不合理的現(xiàn)象，錐管加工精度不高，顯然容易引起內(nèi)漏。同時(shí)球閥本體使用時(shí)間過長也會發(fā)生內(nèi)漏。以上幾種情況的內(nèi)漏，如果井上員工沒有按照規(guī)定吹掃導(dǎo)壓管及查漏，這幾個(gè)漏點(diǎn)都不容易被查覺。
3)計(jì)量設(shè)備未更新及維修。為了減少輸差，需要對輸氣管網(wǎng)的計(jì)量設(shè)施不斷完善。SYQ流量計(jì)隨著使用時(shí)間的增長出現(xiàn)的問題也越來越多。比如總量不能累計(jì)，差壓變送器及壓力變送器損壞，主板損壞等情況都很普遍。使用4~5年的流量計(jì)的主板和顯示模塊壞掉后，現(xiàn)在的廠家都不能維修，因?yàn)?005年版的主板和顯示模塊現(xiàn)在都已停產(chǎn)。差壓偏移也是普遍存在的問題，如磨22井、磨005-1井差.壓漂移情況嚴(yán)重，每月花費(fèi)在流量計(jì)維修.上的費(fèi)用也是不少的。
1.3場站管理存在問題
由于嘉二氣藏具有氣水過渡帶的特征，氣藏含水較多，輸氣管線較容易進(jìn)水，因此井站人員對導(dǎo)壓管及時(shí)排液就顯得特別重要，一旦分離器液體進(jìn)人導(dǎo)壓管就會造成計(jì)量偏高。同時(shí)場站、閥室工藝裝置的巡回檢查力度不夠，未按規(guī)定的周期對計(jì)量儀表進(jìn)行檢查及維護(hù)。作業(yè)區(qū)管理細(xì)則已明確要求每天至少吹掃導(dǎo)壓管1次，檢查儀表落零1次，產(chǎn)量有異常要及時(shí)吹掃和匯報(bào)情況。
2降低嘉二氣藏輸差的措施
2.1減少脈動流
1)采用控水采氣的方法，保持氣井在不產(chǎn)地層水的條件下生產(chǎn)，消除脈動源;應(yīng)用高效分離器,加強(qiáng)氣水分離;從管線中除去游離液體，及時(shí)吹掃排出管道內(nèi)的積液，管線中的積液引起的脈動流可以采用自動清管系統(tǒng)或低處安裝分液器來處理。為使天然氣具有最佳的計(jì)量性能，應(yīng)將天然氣中的水分徹底脫除”。
2)控制計(jì)量管段下流閥，以有效抑制脈動流，同時(shí)對各類脈動源引起的差壓波動都有抑制作用。
3)加裝緩沖罐或設(shè)置專門的脈動消減器，抑制脈動源引起的差壓波動;提高差壓和孔徑比;安裝調(diào)壓閥穩(wěn)定輸出壓力，從而減少脈動流對計(jì)量的影響。
4)計(jì)量點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離脈動源。生產(chǎn)中存在一些產(chǎn)生脈動流(包括其他流動畸態(tài))的器件，如調(diào)壓閥、過濾器等，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提出計(jì)量要求，以便使工藝布局最佳化。例如，過濾器宜設(shè)置在分離器后和進(jìn)氣管匯前(過濾是為了延長孔板有效使用期、防止調(diào)壓閥堵塞等)，多級調(diào)壓、多用戶的宜先調(diào)再匯后配。由于現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)使用的整流器(管束結(jié)構(gòu))無法用于脈動流的消除，因此按理各路配氣時(shí)最好先調(diào)壓再進(jìn)緩沖罐，然后計(jì)量。
2.2加強(qiáng)孔板管理
孔板可以方便地取出來清洗與檢查。目前作業(yè)區(qū)規(guī)定清檢周期為:外輸至少1周1次，內(nèi)輸至少1月2次。相關(guān)管理制度也明確指出:“若發(fā)現(xiàn)肉眼可見的劃痕、沖蝕、碰撞擦傷應(yīng)更換新孔板。”同時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)差壓偏低，應(yīng)及時(shí)更換孔板。
2.3定期修改計(jì)量參數(shù)
這里具體而言是指溫度和氣質(zhì)參數(shù)及孔板尖銳度等。對于外輸氣體氣質(zhì)參數(shù)和孔板尖銳度，應(yīng)按照氣質(zhì)分析單按季度更改。而內(nèi)輸氣體的氣質(zhì)參數(shù)，隨著取樣，每個(gè)季度也有部分氣井的氣質(zhì)分析單。更改孔板尖銳度系數(shù)也需要專門的計(jì)算。因此在計(jì)量管理員時(shí)間充裕的情況下，每個(gè)季度應(yīng)安排對內(nèi)輸計(jì)量氣體的計(jì)量參數(shù)進(jìn)行修改。
2.4加強(qiáng)流量計(jì)檢修
流量計(jì)對計(jì)量的影響是最直接的。當(dāng)流量計(jì)發(fā)生可見故障如總量不累計(jì)、電池沒電、顯示屏跳躍、計(jì)量明顯不準(zhǔn)確等情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知計(jì)量管理人員，拆回流量計(jì)送回廠家檢修。而針對目前校表過程中出現(xiàn)的差壓和零位的偏差問題，雖然流量計(jì)的精度是1.0級，即差壓在0~1000Pa屬正常范圍，但是內(nèi)部仍然以0~200Pa為標(biāo)準(zhǔn)，在條件允許的情況下，應(yīng)對差壓進(jìn)行重新標(biāo)定。
2.5加強(qiáng)工藝措施
1)提高各個(gè)連接零件的加工精度。井場計(jì)量流程的安裝是由其他單位按照CB21446標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的。作為使用方，有必要在施工方安裝時(shí)提醒對方嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，提高各個(gè)微小零部件的加工精度，避免由于加工精度不高而引起的孔板閥取壓口接導(dǎo)壓管處、導(dǎo)壓管接球閥處、球閥接雙工短接處以及導(dǎo)壓管接流量計(jì)靜差壓腔室處內(nèi)漏現(xiàn)象。加工精度不高，是引起內(nèi)漏的主要原因。針對這種情況在現(xiàn)場須多加生料帶和墊圈密封，但往往只能在短時(shí)間內(nèi)堵漏。提高加工精度才是解決此類問題的根本。
2)計(jì)量設(shè)備更新及維修。為了減少輸差，需要對輸氣管網(wǎng)的計(jì)量設(shè)施進(jìn)行不斷完善。其一是計(jì)量器具的購買配備，其二是計(jì)量器具的更新及維護(hù)。具體如下:①計(jì)量點(diǎn)計(jì)量器具要配備完善。例如對于站內(nèi)水套爐和生活用氣的燃?xì)庀�，放空火炬的放空量等都要配備�?jì)量裝置。②加大用于提高計(jì)量正確的計(jì)量改造投入。舊的計(jì)量裝置均存在一些問題，提高計(jì)量正確的目的就是要縮小計(jì)量誤差帶給計(jì)量人員分析輸差的盲區(qū)。如早期雙波紋流量計(jì)更換為智能流量計(jì)(現(xiàn)作業(yè)區(qū)所用的雙波紋流量計(jì)為數(shù)不多)，同時(shí)要及時(shí)解決零位不標(biāo)準(zhǔn)的情況。對此，應(yīng)對出現(xiàn)問題的流量計(jì)進(jìn)行重新標(biāo)定。這樣才能對井口產(chǎn)氣有準(zhǔn)確的認(rèn)識，準(zhǔn)確的井口計(jì)量也才會使地質(zhì)動態(tài)分析準(zhǔn)確。
3)減少非計(jì)量漏失。長輸管道系統(tǒng)或技術(shù)設(shè)備質(zhì)量、管理和其他外界因素造成管道內(nèi)外泄漏，主要是非計(jì)量漏失。外漏一-般存在于主管線上，是由管道腐蝕穿孔、自然或人為原因?qū)е鹿艿榔茐?內(nèi)漏一般指工藝系統(tǒng)中放空、排污閥廣]關(guān)閉不嚴(yán)或儀表的引壓管線泄漏而引起的漏失。應(yīng)當(dāng)優(yōu)化工藝操作，推行密閉作業(yè)流程，減少放空氣量。在正常的工藝檢修、清管作業(yè)等放空過程中，應(yīng)堅(jiān)持節(jié)能降耗的原則。同時(shí)加大巡線力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外漏，認(rèn)真檢查是否有在管線上打孔盜氣的情況發(fā)生”。
3結(jié)論
1)加強(qiáng)井站員工的責(zé)任心，及時(shí)發(fā)現(xiàn)易漏處如導(dǎo)壓管及各個(gè)連接部件跑、冒、漏、滴現(xiàn)象。
2)由于嘉二氣藏含水較多，應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)地對導(dǎo)壓管排液，避免液體進(jìn)人輸氣管道，引起導(dǎo)壓管積液的現(xiàn)象發(fā)生。
3)減少脈動流引起的誤差，可加裝緩沖罐或設(shè)置專門脈動消減器，抑制脈動源引起的差壓波動;提高差壓和孔徑比;安裝調(diào)壓閥穩(wěn)定輸出壓力，從而減小脈動流對計(jì)量的影響。
4)減少由孔板、溫度計(jì)、差壓不合適而引起的計(jì)量誤差。要求井站員工按作業(yè)區(qū)規(guī)定，及時(shí)清洗孔板，發(fā)現(xiàn)孔板有明顯劃痕要及時(shí)更換。在清洗孔板時(shí)要仔細(xì)，特別是放人孔板時(shí)，上、下腔室要搖到位;在發(fā)現(xiàn)溫度不正常，或差壓使用百分?jǐn)?shù)較低時(shí)，要及時(shí)通知作業(yè)區(qū)計(jì)量管理人員進(jìn)行處理。
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