油田天然气流量计选型

油田天然气流量计选型在油田工程领域进行天然气计量的过程当中,孔板流量计有着相当广泛的应用价值。

油田天然气流量计选型孔板流量计介绍

孔板流量计的主要组成部分包括节流装置、差压计、导压管、压力计、以及温度计这几个方面。孔板流量计的选取与安装至关重要,会对其测量精度产生决定性影响。与此同时,天然气计量也可能受各种因素影响,发生计量方面的误差,需要及时采取相应的消除措施。

孔板流量计类型

目前广泛使用的孔板一次装置分为两种,一种是简易孔板截流装置,一种是高级孔板阀。
简易孔板截流装置:无孔板升降机构,必须停止介质输送才能完成孔板检查及更换,结构简单,造价低。
高级孔板阀:精度比简易孔板截流装置高,检查、更换孔板、维修时可以不停止生产,在线进行,由于具有孔板升降机构,能够很快在线完成孔板检查及更换。操作灵活方便。

孔板流量计的安装要求

孔板流量计在天然气计量方面应用广泛,目前全国许多油气田、长输管道的天然气交接计量都采用孔板流量计完成，具体可以总结如下：
1、孔板应与节流装置中的直管段对中。实验表明,孔板偏心引起的计量误差一般在2%以内,孔径比值愈高,偏心率影响愈大,应不用值高的孔板。不能使孔板发生弯曲或变形,否则将导致流量测量误差较大。在法兰取压的孔板上进行测试,孔板弯曲产生的大误差约为3.5%。
2、变送器安装要求差压和压力引压管段在不影响仪表安装操作的前提下应尽量短,这样便于保温和防冻,同时因具有一定斜度,使天然气中产生的凝液不致在变送器侧汇集
3、其他安装要求所有垫片不能用太厚的材料，不超过0.5mm,垫片不能突出管壁内否则可能引起很大的测量误差。凡是调节流量用的阀门,应装在节流件后小直管段长度以外。节流装置在工艺管道上的安装,必须在管道清洗吹扫后进行。

天然气流量计存在问题及解决方法

1、存在的问题
仪表本身计量精度问题尽管孔板流量计自动计量系统的发展越来越完善,但由于设备、测量仪表本身的原因和自动计量技术上的局限性,在提高计量的准确性和数据处理上,仍存在一些问题。测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平,孔板流量计在流体较为干净、直管段较长、流体处于紊流状态(雷诺数大于4000)时,测量精度较高。但由于气质、计量直管段没有达到要求,造成孔板入口锐角损伤。液体及固体污物堆积在孔板表面,使孔板表面粗糙度改变,大大增加测量误差。
2、量程比问题
孔板流量计测量范围太窄,这是此种流量计应用上的大不足,由于仪表信号(差压)与流量为平方关系,一般测量范围度仅3∶1～4∶1。
3、安装问题
现场安装条件要求较高,需要较长的直管段,在工程中有时难以满足。孔板阀与差压、压力检测仪表之间引压管线易产生泄漏、冻堵等问题。
4、使用中产生的问题
孔板弯曲变形,上游端面沉积脏物,孔板入口直角边缘破损等问题都会影响到计量精度。

解决天然气计量问题的途径

 1)保证安装质量,勤于维护可以看到,很多安装和维护的问题往往影响到孔板流量计测量精度,因此安装时必须严格按要求施工,消除安装误差。在使用过程中,操作人员应做好系统的检修、维护、保养工作,延长其使用寿命,对于实际使用中的压力、温度、流量等工况参数的变化,应进行及时修改以减小计量误差。
2)采用多种办法提高量程比采用宽量程差压变送器为了提高量程比,可以考虑利用变送器宽量程的特点,运用软件的方式实现量程的自动调整(软维护),从而扩大量程比,提高测量的有效范围,保证计量的准确性。采用双差压变送器为同一台孔板阀配套两台差压变送器,根据实际差压的变化,切换差压信号,从而扩大量程比,提高测量的有效范围,保证计量的准确性。采用多路计量的方式针对天然气流量检测范围,设计两套及以上不同口径的孔板流量计,根据流量峰值和低谷的时间段,手动或自动切换介质流路,实现宽量程的计量。

提高天然气计量准确度的应对措施

（1）定期清洗检查孔板。比如孔板光洁度、直角边锐利度、胶圈变形情况、孔板开孔直径等。在正常的生产情况下，每月清洗检查一次，在出现不正常的情况下，视情况加密检查次数。
（2）对流量计前过滤器每两小时排污一次，每月清洗过滤器芯一次。
（3）正确输入计量参数并及时更新，按时校验变送器零点。另外，在气量波动较大的情况下，及时调节差压变送器量程，使测量值尽量在量程的1/3~2/3之间，以保证测量准确度。在测量值超出变送器大、小量程范围时，要考虑更换合适孔径的孔板。

结语

孔板流量计在油田天然气计量中的应用实现了价格低廉、使用寿命长、结构简单、适应性好等多个方面的优势,且可以直接确定差压信号与流量之间的关系,省去了校准环节,测量精度得到了进一步的提升。介于孔板流量计在石油天然气计量领域中的突出应用价值,本文重点从孔板流量计的安装以及误差消除这两个方面入手,展开探讨与分析,望引起重视。