在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，天然氣計(jì)量是油田生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要工作，提高計(jì)量準(zhǔn)確率，確保天然氣計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
1天然氣計(jì)量現(xiàn)狀
(l)單井計(jì)量現(xiàn)狀
采油一廠為斷塊低滲油田，天然氣生產(chǎn)來(lái)自原油開(kāi)采的伴生氣，本廠共有油氣生產(chǎn)井580口，通過(guò)管道集中在計(jì)量站計(jì)量產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量后，再輸送聯(lián)合站。目前本廠66座計(jì)量站，現(xiàn)使用LUX一325旋進(jìn)旋渦流量計(jì)測(cè)氣30座計(jì)量站，分別計(jì)量280余口井的產(chǎn)氣量。
(2)工藝現(xiàn)狀
目前，采油一廠天然氣計(jì)量以單井計(jì)量方式為主，以分時(shí)計(jì)量的方法進(jìn)行測(cè)氣、量油，當(dāng)原油經(jīng)過(guò)加熱后進(jìn)人二相分離器油氣分離。由于油井出砂大，含蠟高，結(jié)鹽、堿嚴(yán)重，再加上油井間歇出氣，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不好控制，導(dǎo)致生產(chǎn)計(jì)量誤差。
(3)計(jì)量準(zhǔn)確度
由于單井是間歇式來(lái)油，操作者控制氣閥門(mén)不當(dāng)，氣管線進(jìn)油進(jìn)氣，油氣混合，導(dǎo)致流體中的微粒及纖維雜物隨氣體進(jìn)人儀表內(nèi)，旋渦發(fā)生器體中的葉片堵、卡現(xiàn)象，該表出現(xiàn)故障頻繁，造成產(chǎn)氣量計(jì)量準(zhǔn)確度低。
2天然氣計(jì)量存在的主要問(wèn)題
(1)鋁制的旋渦發(fā)生體容易腐蝕
采油一廠計(jì)量站計(jì)量單井產(chǎn)氣量的計(jì)量?jī)x表為鋁制的旋渦發(fā)生體流量計(jì)，由于單井產(chǎn)出氣是沒(méi)有經(jīng)過(guò)凈化處理的濕氣，氣中含有大量的水分和少量的H2S氣體，它們都對(duì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的鋁制旋渦發(fā)生體產(chǎn)生強(qiáng)電化學(xué)腐蝕。旋渦發(fā)生體是影響旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵部件，旋渦發(fā)生體被腐蝕后，將嚴(yán)重影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。天然氣對(duì)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)本體的腐蝕作用，使本體內(nèi)徑變的粗糙不堪。它將改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，從而影響了計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確性。
(2)鋁制的旋渦發(fā)生體容易出故障
由于單井是間歇式來(lái)油，含有大量不穩(wěn)定的氣相成分，其中HZS氣體和伴生水有較大腐蝕性。當(dāng)流體中的微粒及雜物隨氣體進(jìn)人儀表內(nèi)，使鋁材料制成的旋渦發(fā)生體遇到鹽、堿時(shí)，該表葉片出現(xiàn)堵、卡現(xiàn)象，也是造成葉片腐蝕原因之一。清冼、維修及更換配件需要停止測(cè)氣時(shí)間5h，延長(zhǎng)了天然氣的計(jì)量循環(huán)周期。經(jīng)使用其性能、精度、壽命達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)指 標(biāo)。同時(shí)也造成了儀表反修率高，計(jì)量準(zhǔn)確度低，又浪費(fèi)了人力、物力、財(cái)力。
總之本廠2001年投人LUX型鋁制的旋渦發(fā)生體流量計(jì)30臺(tái)，2002年全部送檢，其中有14臺(tái)儀表的旋渦發(fā)生體因腐蝕嚴(yán)重被沖人管網(wǎng)，另有12臺(tái)儀表的旋渦發(fā)生體腐蝕嚴(yán)重，檢定不合格。由此可見(jiàn)腐蝕是造成鋁制旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度差的主要因素。
3解決方法
為加強(qiáng)計(jì)量管理，提高計(jì)量準(zhǔn)確度，針對(duì)該儀表旋渦發(fā)生體出現(xiàn)的堵、卡易腐蝕現(xiàn)象，改進(jìn)了儀表旋渦發(fā)生體。
3.1改進(jìn)LUX-32S旋渦發(fā)生體
為了減少儀表返修率，降低天然氣計(jì)量誤差，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用的儀表進(jìn)行反復(fù)研究及試驗(yàn)，在原來(lái)的測(cè)氣技術(shù)上，改進(jìn)了旋渦發(fā)生體。
將鋁材料制成的旋渦發(fā)生體用不銹鋼的材料。原理是:當(dāng)氣體中的H2S含有鹽堿進(jìn)人旋渦發(fā)生體時(shí)，不銹鋼的旋渦發(fā)生體耐腐蝕和抗沖擊能力強(qiáng)，使葉片不易損壞，可在數(shù)個(gè)檢定周期后，儀表仍能保持各項(xiàng)性能技術(shù)指標(biāo)。
3.2 LUX-32S流量計(jì)
(1)工作原理
當(dāng)流體進(jìn)人流量傳感器人口時(shí)，螺旋形葉片強(qiáng)迫水流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流，旋渦流在文丘利管中旋進(jìn)，到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速。當(dāng)旋渦流突然進(jìn)入擴(kuò)散段后，因回流的作用強(qiáng)迫進(jìn)行旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。如果儀表內(nèi)部具有最為優(yōu)化的幾何結(jié)構(gòu)，那么在寬量程范圍內(nèi)，旋渦的頻率與流速成正比，并為線性。該頻率由壓電傳感器檢測(cè)(見(jiàn)圖1)，壓電傳感器檢測(cè)的微弱電信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形后變成頻率與流量成正比的脈沖信號(hào)，最后送往智能積算儀進(jìn)行運(yùn)算與處理。
氣體流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的體積量公式:
(2)組成
①殼體;②旋渦發(fā)生體;③智能流量積算儀;④選擇按鈕開(kāi)關(guān);⑤前置放大器;⑥壓電傳感器;⑦出口導(dǎo)流件。
(3)主要技術(shù)參數(shù)
①環(huán)境溫度:一30℃一+50℃ ;②介質(zhì)溫度:
一20℃一+80℃; ;③相對(duì)濕度:5%一95 % ;④大氣壓力:86一106kPa;⑤準(zhǔn)確度等級(jí):1級(jí)。
(4)特點(diǎn)
①功能強(qiáng);②結(jié)構(gòu)緊湊;③操作簡(jiǎn)單;④不易腐蝕;⑤穩(wěn)定性強(qiáng);⑥可靠度高。
4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、運(yùn)行效果及準(zhǔn)確度
(1)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
該表自2002年3月份全廠改進(jìn)30座計(jì)量站，計(jì)量280口單井的天然氣，投用后，沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，使用效果非常明顯，因此該儀表達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用的需要，并成功應(yīng)用。
(2)運(yùn)行效果
旋渦發(fā)生體改造前后相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，不銹鋼材料制成的旋渦發(fā)生體具有沖擊能力強(qiáng)，不生銹，耐腐蝕，能過(guò)濾較小的纖維異物等，避免了堵、卡故障，從而有效的延長(zhǎng)了它的正常運(yùn)行壽命。
(3)準(zhǔn)確度
總之該表是采用了最新微處理技術(shù)，并能進(jìn)行溫度壓力、壓縮因子自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男乱淮髁坑?jì)，具有功能強(qiáng)、不易腐蝕、性能穩(wěn)定可靠、計(jì)量準(zhǔn)確、測(cè)氣數(shù)據(jù)遠(yuǎn)地和就地相符等特點(diǎn)，性能、精度、壽命達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指標(biāo)，確保了計(jì)量站的測(cè)氣正常運(yùn)行，減少了單井次數(shù)的計(jì)量循環(huán)周期，又提高了計(jì)量準(zhǔn)確度。
5經(jīng)濟(jì)效益及推廣應(yīng)用
(1)經(jīng)濟(jì)效益
2002年投人30座計(jì)量站共30臺(tái)，運(yùn)行效果較好，全年節(jié)省維修費(fèi)用48萬(wàn)元，降低了維修材料消耗。節(jié)省人員維修時(shí)間660h，減少了采油人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(2)生產(chǎn)推廣應(yīng)用
該表計(jì)量性能穩(wěn)定可靠，使采油工能掌握可靠的測(cè)氣數(shù)據(jù)，是對(duì)本廠計(jì)量單井產(chǎn)氣量采取的一種準(zhǔn)確計(jì)量，可在全局推廣應(yīng)用。
6結(jié)束語(yǔ)
為了探索現(xiàn)有體制下的企業(yè)計(jì)量工作新路程，增強(qiáng)計(jì)量?jī)x表的功能，筆者愿與油藏工作者，基層采油區(qū)的計(jì)量專(zhuān)家們一起探討，深化課題，為使計(jì)量站單井產(chǎn)氣量逐步達(dá)到自動(dòng)、可靠、準(zhǔn)確、低耗、效益顯著的新局面而不斷努力。
