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孔板流量计在长北气田的比选和利用大要

作者: 来源: 公布时候:2022-02-21 15:13:06

 进入了 21 世纪,测控技术跟着主动化技术和机电一体化的潮流而日趋生长。一般的机电一体化体系是由传感体系、动力体系、信息措置体系、机器布局等部件构成的。测量技术是机电一体化首要的的构成部分。

 
工程大要
长北气田开辟项目丛式井和汇督工程井丛是中国石油与英国壳牌石油公司合作开辟的,位于陕西省榆林市。从油田的近况来看,机电一体化技术还没有到达遍及利用的境地。油田的主动化程度愈来愈高,测控技术已在油田扶植中阐扬着举足轻重的感化。
 
长北气田井丛工艺道理如图 1 所示。
长北气田井丛工艺原理图
长北气田一个井丛一般包含 3 口单井。每单井采出的自然气颠末注甲醇缓和蚀剂的措置后,再将措置过的自然气进行节流调压汇入井丛汇管外输至中心措置厂(CPF)。一般而言,一个年夜的中心措置厂(CPF)能领受 30 ~ 40个井丛的外输自然气,能领受年夜概 100 多口井的外输自然气。每口单井采气树设置压力参数检测装备,一旦井下的压力太高或压力转变过于敏捷,井下的压力变送器将压力旌旗灯号及时的将井底和井口的压力参数上传至井丛节制室内的分离节制体系 DCS 上。分离节制体系 DCS 将会发出号令按照压力的降低环境和转变速率,决定封闭井底宁静阀,还是井口宁静阀,或同时封闭井底和井口宁静阀确保采气树的宁静,包管宁静生产。井下的压力变送器就像察看井下环境的眼睛和耳朵,不时检测井下压力参数的转变环境,运送出4 ~ 20mA 的电流旌旗灯号,一旦到达伤害地极限,及时告诉井丛的年夜脑 - 分离节制体系 DCS,由分离节制体系 DCS,做出判定,并且根据所做出的判定,来下达呼应的指令。
 
流量计比选
每单井井口流量检测并远传,高、低流量报警旌旗灯号传入分离节制体系 DCS 中,如果流量太低联锁节制节流阀,恰当的节制节流阀的开度,保持流量的不变性。
 
各种流量仪表都有本身的特性。选型的目标就是为了在浩繁的产品当选出zui适合工况前提的仪表。要想挑选zui佳的仪表,必须从仪表本身和被测工具两方面考虑。起首当然要确认仪表装置的需求性,工程实际中是不是真的需求装置流量仪表。肯定了需求性以后,如果只希望晓得流体在管道中是不是活动和年夜体流量值,采代替价昂贵的流量唆使器便可。其次,体味流体的特性和参数,初选流量测量的体例和仪表。除一些非常较着不适合的仪表范例以外,余下几种计划进行下一步深切的比较。阐发首要从五个方面进行的,即仪表的机能,流体特性方面,装置前提方面,环境前提方面和经济身分等。
 
气体流量计的种类非常多,但是常常利用的有以孔板流量计为代表的节流装配,涡街,金属管浮子,旋进旋涡和蔼体涡轮番量计。 因为以上几种流量计的道理不合,所以它们所测量的流量下限请求不合,精度不合,代价也不不异。孔板流量计测量气体时压力丧失年夜,对流量下限有必然请求,它合用于测量精度请求不高,介质流量一般的场合。
 
涡街流量计对气体介质流量下限有必然请求,如果流
量一般它的测量精度完整可以满足。
 
金属管浮子流量计对压力有必然请求,压力太小,浮子将无法事情,它可以用于测量流量较小的介质,但因为的它的管径zui年夜只能做 DN150,所以它不克不及测量年夜口径管道气体流量。
 
旋进旋涡流量计首要用于自然气的测量,首要长处是没有机器动弹部件,不容易腐蚀、可靠度高、不变性好,持久事情不必保护。但是旋进旋涡流量计测量含水、含油、含沙的自然气较为坚苦,并且测量的高流量的自然气显得力不从心。
 
气体涡轮番量计也是首要用于自然气介质测量是一种速率式仪表,对装置有直管段请求。测量精度比较精确,但是气体涡轮番量计内里有可疑疾速动弹的气体涡轮,所以利用时候长以后,气体涡轮容易磨损,造成计量不精确。如果自然气介质内含有较多的杂质,容易破坏气体涡轮。孔板,涡街可以用于各种口径管道气体介质测量,只是对流量下限有必然请求,金属管浮子流量计可用于DN150 以下管道介质测量。
 
综合以上的考虑和长北的现场实际环境。从长北气田井口出来的自然气,比较容易含水、含油、含气。杂质
成分比较复杂。并且投产初期自然气产量比较小,跟着慢慢的开辟和生产不变,自然气的产量逐步到达峰值,以后跟着生产的进一步深切,井口自然气产量逐步进入衰竭期。也就是说自然气产量要经历低 - 高 - 低的过程。对流量计的算则就非常坚苦。因为每种流量计都有本身的牢固量程。如果用测量低流量的流量计,那么自然气产量到达峰值的时候,低流量流量计将无法测量自然气产量。如果用测量高流量的流量计,那么自然气产量比较小的时候,高流量流量计将计量不精确或底子无法计量自然气产量。
 
4、孔板流量计得利用
针对工程实际环境,长北气田井丛自然气流量测量利用了带两块孔板,可以在线改换的的孔板流量计。小孔板首要针对生产后期和后期,自然气流量比较小的环境。而年夜孔板首要针对自然气生产到达峰值,自然气流量非常年夜的环境。 按照孔板口径计较公式:
Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β4)/ρ1)
此中:C——流出系数;
Ε——可收缩系数;
Α——节流件开孔截面积,m2;
ΔP——节流装配输入的差压,Pa;
β——直径比;
ρ1——被测流体在 I-I 处的密度 ,kg/m3;
Qv——体积流量,m3/h。
 
标准孔板的流出系数 C 由里德 - 哈利斯、加拉赫(Reader- Harris/ Gallagher)公式肯定。在保持管径不变的环境下,只需求改变孔板的开孔尺寸,便可以改变测量范围。如许就极年夜的进步了测量的精确度。并且奇妙的躲开了孔板流量计量程比只需 3:1,测量范围窄的问题。固然孔板流量计现场装置前提请求比较高,需求比较长的的直管段,但是长北气田井丛的厂区非常年夜,可以或许供应比较长的直领受段。这个问题可以处理。孔板的检测件与差压显现仪表之间的引压管线是比较亏弱的环节,比较容易产生泄漏、冻堵、冻结及旌旗灯号失真等毛病。挑选质量可靠的引压管和电缆,并且请求现场施工的工人遵循国度的标准装置体例装置,避免此后运行中的隐患。
 
结语
孔板流量计的很多长处在长北气田的井丛可以得以充分的揭示。易于复制,简朴,安稳,机能不变可靠,代价昂贵,利用刻日长,标准型的检测件为环球通用,国际标准化构造和国际计量构造均承认的产品。并且孔板不必个别校准,保护本钱很低,对介质的干清程度请求不是很高。这都非常适合现场的实际需求。年夜小两块孔板可以实现在线改换,降落了操纵难度,降落了保护本钱。可换孔板的流量计的利用,进步了计量精度,降落了投本钱钱。始终可使孔板流量计保持高效、不变、低本钱的运行状况。

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