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利用孔板流量计计量三相分离后的自然气流量研究

作者: 来源: 公布时候:2017-12-20 11:46:11

 摘 要:HPT 系列自然气分离计量装配是自然气田在勘察、开辟过程中的首要装备。它可以同时完成对井口流体的加热、分离和计量;可对体系的事情温度、压力、液位等参数的事情状况进行主动节制、主动报警;并具有完美的数据措置、流量计较、报表天生等服从。该装配团体布局松散、主动化程度高、机能安端赖得住、操纵简朴。

 
1 概述
        三相分离测试装配是油气田在勘察开辟、试井求产过程中的首要装备。HPT 系列三相分离测试装配工艺公道、技术先进、采取橇装一体布局,特别合用与自然前提卑劣的遥远地区油气井测试、试采功课。
 
        HPT 系列三相分离测试装配采取油气水高效分离技术,可利用于凝析气井、轻中质原油气井 ( 三相分离器的操纵温度、压力应满足工艺请求,不然影响分离结果 ) 。计较机测试体系可对体系的事情温度、压力、液位等参数的事情状况进行主动检测、主动报警;并具有完美的数据措置、流量计较、报表天生等服从。该装配团体布局松散、主动化程度高、机能安端赖得住、操纵简朴。
 
2 装配的首要技术目标
        a) 措置才气:HPT-30/50A 型:气相措置量 30 万方/天,液相措置才气 50 方/天,主动节制;
        b) 三相分离器设想压力:9.8Mpa;
        c) 爆破片定压:9.4Mpa,保举值 9.0~9.4Mpa;
        d) 宁静阀定压:8.5Mpa,保举值 8.0~8.5 Mpa;(宁静阀定压需经本地锅检部分标定后利用)
        e) 三相分离器许可操纵压力:1.0~8.0Mpa,保举操纵压力:2.0~6.0Mpa;
        f) 三相分离器操纵温度:一般 20℃~65℃(按照原油性子肯定);
        g) 水套炉功率:480KW;
        h) 水套炉盘管设想压力:35Mpa/12Mpa;
        i) 合用介质:含油(凝析油、轻中质原油)、含水自然气,H2S 含量不超越 200ppm;
        j) 自然气流量测试精度:±2%;
        k) 油测试精度:±2%,水测试精度:±2%;
        l) 供电电源:220VAC,10A;
        m) 装配形状尺寸(长×宽×高):7.6×2.2×2.5m;
        n) 装备自重/利用分量:11.8T /20.8T;
 
3 事情道理、首要装备及仪表
 
3.1 工艺流程
        井口油气水异化产品起首颠小节流管汇节流降压,或直接进入水套炉高压盘管预热后,经水套炉上的油嘴或针型阀节流降压掉队入高压盘管。经水套炉再次加热至 25℃~65℃(根据液相物性),然掉队入三相分离器分离测试。在分离器内对油、气和水进行三相分离,分离后的自然气经标准孔板流量计计量后外输。分离器的排水和排油由各自主动调度阀节制,排水和排油量由油路、水路旋涡流量计计量。温度、压力及油、气和水三相流量旌旗灯号经汇集体系进入计较机,供记录、措置、存储、打印等利用。
 
3.2 水套加热炉
        水套炉以自然气为燃料,内装有净水做为换热体。燃料气在火管中燃烧,热量经由过程火管通报到水中,覆没在水中的自然气盘管从热水中吸热,使盘管中自然气温度上升,以到达加热自然气的目标。
 
        来自气井的自然气zui高许可输入压力为 35MPa,经预热和节流降压再加热后,进入三相分离器。水套炉水箱内的水温节制在适合范围内(一般不年夜于 80℃),水温的节制由温度变送器、双金属温度计、气动薄膜调度阀及计较机所构成的温控体系所节制或由自力式温度调度阀节制。为避免自然气在水套炉和分离器管线中构成水合物堵塞。一般节制自然气出炉温度在 25~40℃,或按照现场需求自行设定。
 
3.3 三相分离器:(布局尺寸:φ600×3200)
        三相分离器采取 20R-GB6654-1996 正火板,100%射线探伤+团体热措置,具有较好的宁静性。事情道理:在外部构件和重力、惯性力的感化下,起首实现气液分离。含有少量气体的油水异化物经液体漫衍器、油水聚结器和重力沉降分离后,油超出牢固的溢流板进入分离贮油段,水经溢流管进入分离储水段。分离后的油和水颠末各自出口节制阀由测试表测试后外输。与液体分离后的自然气经太重力沉降分离和高效除雾器后,由气出口颠末孔板流量计测试后外输。
 
3.4 污染器
        污染器是将分离器排挤的自然气经减压后的再次脱水,作为燃烧和仪表用气。宁静阀定压 1.3Mpa;zui高事情压力1.2MPa。
 
3.5 枯燥器
        枯燥器是将污染器输入的自然气一部分经枯燥剂深度脱水后输入作为仪表用气,在利用一段时候后,应将罐中枯燥剂卸出烘干或用新奇枯燥剂置换。宁静阀定压 1.3Mpa;zui高事情压力 1.2MPa。
 
3.6 宁静装配
        宁静阀具有可反复利用、爆破片装配呼应快、机能可靠的特性。HPT 三相分离装配采取宁静阀和爆破片装配并列串级庇护计划,宁静阀定抬高(靠近于zui高操纵压力),爆破片装配定压高(靠近于容器设想压力)。宁静阀利用中每年应按规定标校,爆破片装配起码每两年改换一次。
 
3.7 主动检测和节制体系
        三相分离装配的检测和自控体系是以计较机为办理核心,以高精度电动变送器为检测仪表,以气动调度阀为履行机构的一个完团体系,是以便携式产业节制工控机为核心,采取高精度的检测仪表,和蔼动调度阀构成。仪表的种类有:高精度压力变送器、差压变送器、温度变送器、油水界面变送器、智能旋涡流量计、智能靶式流量计和蔼动直通薄膜单座调度阀等。
 
        自然气分离测试装配的现场仪表装置采取分离就近装置,集合远传的体例。每台仪表的旌旗灯号均连接到旌旗灯号转接箱外部的旌旗灯号分派端子排上,用电缆集合传送到室内的电控接口箱。电控接口箱对旌旗灯号进行转换后供应给工控机。工控机发送到现场的节制旌旗灯号也颠末电控接口箱的驱动来节制现场履行装备。电控接口箱还完成电源的变更及对所有变送器的供电。
 
        HPT 系列三相分离测试装配采取抗震机能好的电动仪表,是以请求有电源供应。对无市电供应的场合,采取自备发机电供电。供电不稳定时,zui好装备后备式 UPS 电源。为了节流电源,HPT 系列三相分离测试装配的现场节制阀仍采取气动节制阀。装配本身分离污染后的自然气或氛围紧缩机供应的紧缩风,经再次分离、过滤减压后作为仪表气源。在不需求汇集数据的环境下,也能够不消常明电和计较机、汇集箱等装备,把 HPT 三相分离器当浅显机器式三相分离器利用。
 
        在该分离装配中,排水和排油采取主动节制、兼顾手动节制。操纵职员应经心操纵,包管油水液面在宁静范围内。不然,会呈现排液带气或排气带液的问题。在轻、中质原油井前提下利用时,要重视节制三相分离器的操纵温度满足请求。不然,会影响油水分离结果和油相排挤。凝析气井温度一般节制在 25℃~35℃,轻中质原油井温度一般节制在 45℃~65℃。轻中质原油温度太低,将影响流量计油相计量精度。
 
4 一般毛病及措置体例
        三相分离装配在持久的利用过程中,因为腐蚀层的剥离,气流中夹带泥沙的堆积,高粘度物质的附着,会在部分担线中产生堵塞,造成某种服从不一般。
三相分离器的使用技术研究
5 HPT 三相分离器宁静操纵规程及重视事项
        (1)装配与井口和放空火把应保持 30m 以上的宁静间隔。
        (2)三相分离装配利用前应杰出接地,接地电阻小于10 欧姆。利用中,事情现场不得插拔电气讨论。
        (3)装配启动前,查抄并包管宁静阀和爆破片后的管线通畅。
        (4)现场通信电缆连接结束后,才气经由过程接口箱往现场送电。在现场通电环境下,不要进行插拨电缆讨论、拆装仪表等操纵。
        (5)按照气量年夜小,三相分离器的操纵压力一般保持在 1~6.5Mpa;污染器的操纵压力一般保持在 0.4~0.5Mpa。
        (6)装配运行中,应当两个小时到现场巡查一次。巡查项目有:各压力表、温度表、差压表唆使数据是不是一般,是不是有异常响声,各处是不是有泄漏,油嘴(针型阀)后管线是不是结冰严峻。并每 8 小时排放污染器底积液一次。每天查抄一次水套炉箱体内水位。
 
(7)测试过程中不断气改换孔板流量计,按以下依次操纵:
        ① 开三相分离器气出口球阀。②封闭孔板阀两端的两个球阀。③翻开取样阀,使孔板阀及管线中的夺力泄放,此时主可改换孔板流量计。完成后按③②①的依次恢答复复兴来的自然气活动过程。
        (8)装配不变运行中,如果三相分离器压力或气量逐步非一般增加,有多是油嘴(针型阀)破坏,该当即关小上一级节流阀至到压力不变或关井查抄。
        (9)当装配试运或运行中,呈现阀门、法兰或讨论泄漏时,该当即堵截进气,泄压掉队行措置,切不成带压紧固。
        (10)在呈现冰冻的酷寒季候,当装配泊车时,应同时排挤装配各部分的积液,水套炉盘管中的积液,可用装配泊车时保存在分离器内的余气反吹,也可用空压机产生的紧缩氛围吹扫。
        (11)压力表和宁静阀应按宁静规程每年标定一次,确保在有效期内利用,压力容器必须按有关规程按期查验。
        (12)当装备停用时,应完整排挤装配各部分的积液,并将各管线出入口封住,避免风沙或小动物进入,爆破片的放空口必然要盖好,严禁雨雪进入,不然可能改变机能乃至破坏爆破片。前些年在延安地区遵循厂家指导爆破片放空口用饮料瓶套好回东部越冬,第二年试压发明爆破片已分裂,查抄爆破片放空口饮料瓶无缺,今后每年越冬前都把爆破片拆上去伶仃存放,来年再装上试压无缺。
        (13)HPT 三相分离器在体系开机利用后,因为要电脑主动节制和主动汇集计较数据,所以请求一天 24 小时有不间断电源,在实际利用中现场如无常明电可装备逆变器(320W 或以上)加电瓶(2*195Ah 或以上)来节流发机电油料,结果杰出。
        (14)在摆放值班房时要考虑值班房到三相分离器的间隔不克不及超越 19 芯数据传输供电电缆的长度,不然只需在室外搭帐篷摆放计较机及汇集箱等装备。
 
6 存在问题
        (1)体系上的所有手动节制球阀应常常滴机油光滑,因地层液的腐蚀及腐蚀层的剥离,气流中夹带泥沙的堆积,高粘度物质的附着常常导致个别球阀不容易开关或开关失灵。
        (2)在实际利用顶用临界速率流量计与 HPT 三相分离器进行对比,在气产量 1.5-2 万 m3 时,HPT 三相分离器求出的气产量要比临界速率流量计低 800-900m3 。主动排水排油计量也存在必然的偏差。
        (3)水套加热炉因设想有小常明火,便于利用电脑温度节制主动翻开主火咀供气燃烧,但在实际利用中发明电脑主动节制主火咀供气闸门翻开过快,偶尔导致还在小常明火未扑灭主火咀时,年夜气流刹时把小常明火吹灭,如持久无人发明易造成年夜量自然气泄漏聚集变成变乱。
        (4)全部体系主动化程度高,任何节制环节呈现毛病都会影响一般运行,实际利用中水相、油相的旋涡流量计曾呈现不对灵征象,虽及时维修、措置后一般,这也反应到部分仪表部件存在质量问题,有待于改进。

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