气体超声流量计在长庆气田的应用

长庆油田第一采气厂79座集气站、3座净化厂、2座配气站的天然气计量系统中以孔板流量计为主，但由于受天然气气质、生产条件及外界条件的影响，在使用中经常出现标准孔板附着脏物、损伤、取压管路堵塞或泄漏等情况，导致维护工作量较大，也影响天然气的准确计量。为了提高天然气贸易计量的准确度，通过对各类流量计的性能优选，长庆气田2003年在“西气东输”天然气贸易计量系统中首次尝试应用Instromet、Daniel两种气体超声流量计，并开展孔板流量计的对比分析研究，大大提高了贸易计量管理水平及贸易计量准确度，取得了较好的应用效果及经验。为此，简述了气体超声流量计的工作原理、工作性能特点，气体超声波流量计量值溯源，探讨其应用中的不足，以期为气体超声流量计的现场应用提供参考。     

大庆长垣东部气田计量技术应用分析

天然气作为一种优质能源和化工原料,其计量越来越被人们重视,由于大庆气田开发较晚,在天然气计量仪表的设计选型、使用、安装、维护、管理等方面与国内外有着显著的差距。结合大庆气田天然气计量应用现状,重点介绍了孔板流量计、旋进旋涡流量计、弯管流量计、质量流量计、涡街流量计和超声流量计的原理及特点。从采气分公司应用情况来看,现用的旋进旋涡流量计和孔板流量计就能满足基本计量需要,但随着气田规模不断扩大,现有计量仪表未必能满足未来的计量需求。根据实际生产情况对超声流量计进行了性能和经济方面的评价对比,并通过考察国内其他气田应用超声流量计的效果,考虑是否在输气门站用超声流量计来完成最优计量。     

天然气的计量方式

<正>天然气计量包括体积计量、质量计量和能量计量三种形式。国际天然气贸易或欧美日韩等工业发达国家广泛采用能量计量,而我国及周边俄罗斯、中亚地区天然气资源国家仍以体积计量为主。本文简要介绍常见天然气计量方式的工作原理、优缺点及适用范围,供读者参考。体积计量常见天然气体积计量仪表包括孔板流量计、涡轮流量计、超声波流量计、腰轮流量计、涡街流量计、旋进式旋涡流量计等。     

对“用气体超声流量计测量天然气流量”国家标准的修改建议

气体超声流量计具有测量准确度高、适应性强和自诊断能力强等优点而被广泛用于天然气生产、输送及销售计量中,中国与俄罗斯天然气贸易交接计量就使用了超声流量计。为了提高天然气贸易交接计量的准确度、维护贸易双方合法的经济利益,分析比较了气体超声流量计国际标准ISO 17089-1—2010、俄罗斯标准ГОСТ8.611—2013和中国国家标准GB/T 18604—2014等3个标准的适用范围、测量气质条件、超声流量计技术指标、安装要求和现场测量性能保障措施等方面的异同点,并进行了2台超声流量计串联安装计量试验,开展了试验数据的重复性、安装位置对计量性能的影响和流量差值控制限分析,在此基础上提出了对GB/T 18604—2014的修订建议。研究结果表明:(1)中国标准同国际标准的主要技术内容是基本一致的,但前者在超声流量计使用过程质量控制方面还有待加强;(2)建议GB/T 18604—2014增加ISO 17089-1—2010中超声流量计两次校准误差限、测量误差处理方法以及串联安装超声流量计比对方法等方面的内容。     

超声流量计代替孔板流量计的试验研究

现场试验证明,超声流量计用于贸易计量是可行的,可以代替孔板流量计,但仍需要进行实流检定。     

富氢气流量的测量与纯氢流量的计算

供需双方贸易交接计量以富氢气体中的纯氢量为准,由于测量的富氢气体中含有饱和水蒸气,随着温度的变化,其中的水蒸气与氢的体积分数均会发生变化,导致氢的平均相对分子质量不停变化,为测量带来困难。针对该问题,对比分析了涡街流量计方法、科氏力质量流量计方法、孔板流量计方法三种测量方案,最后选取孔板流量计结合热导式氢分析仪测量氢的体积分数,通过在流量演算器中进行密度补偿、干气部分计算、纯氢流量计算,实现了准确测量、数据可信。     

涡街流量计与孔板流量计经济效益比较

孔板流量计在石化企业计量中仍占主要成份。但该流量计因压力损失较大，而使大量的能源被白白浪费。本文通过对孔板和涡街两种流量计压力损失的计算和分析认为，如果用涡街流量计代替孔板流量计，每年可为大庆石油化工总厂（总厂）节约大量能源．     

浅论气体涡街流量计用水介质检测的可行性

通过对涡街流量计各部件功能的介绍，以及对气体涡街流量计更换液板后检测中存在问题的分析，指出了气体涡街流量计用水介质进行检测是不可行的。     

现场检定用于天然气输送计量的涡轮流量计

本文介绍有关大流量天然气输送计量用涡轮流量计检定装置的设计标准、工作特性及检定方法等问题。装置设在威尼斯(Venice,LA),归美国雪佛龙(Chevron)公司管理和使用,当规定的工作压力为1000Ib/in~2(6.9MPa)时,该装置可测量流量高达500MMscf/D(14.16×10~6Nm~3/d)。该系统包括用于商品天然气计量用的三台12in(DN300)涡轮流量计、一组音速喷嘴和一台与商品气流量计串联使用的标准涡轮流量计。音速喷嘴和标准涡轮流量计作流量校验和检定装置。音速喷嘴依据涡轮流量计标准进行检定。文中分析了气体涡轮流量计现场检定的情况。设在威尼斯的装置成功地证明,对气体流量计进行在线检定,可以保证现场工况条件下气体流量计量更加准确。     

音速喷嘴在天然气流量现场标定中的应用（待续）

本文介绍美国雪夫隆油田研究公司应用音速喷嘴系统进行天然气流量现场标定系统的运行经验。用管输的净化天然气和未经处理的天然气作工作流体，以音速喷嘴的流量为基准流量，对孔板流量计、涡轮流量计和涡街流量计进行标定。从管输净化气的现场标定结果可以看出音速喷嘴与涡轮流量计其量值相当吻合，而孔板流量计的测量精度却与它的管径尺寸有关。４″的孔板流量计与音速喷嘴的基准流量很吻合，而１６″的孔板流量计测量值却偏低２％。对于未经净化处理的天然气，所测试的流量计和音速喷嘴之间的流量偏差，一般偏大。从这些现场测试的结果表明，音速喷嘴系统可以成功地用于经处理的天然气流量标定，而对于未经处理的天然气的音速临界流，尚需进一步开展更多的研究工作。     

湿天然气交接计量准确度浅析

干气计量系统用于湿天然气计量会因气质含液而产生计量偏差,分析了现有湿天然气交接计量系统的准确度影响因素。利用某气田湿天然气交接计量站天然气组分的分析数据,对水蒸气造成的压缩因子计算偏差进行了实例分析。通过理论分析和实验研究,评估分析了孔板流量计和超声流量计在低含液条件下的湿天然气测量特性。为油气田区块合作湿天然气交接计量及相关标准的制定提供技术参考。     

湿气流量计现场使用技术难点分析

湿气广泛地存在于石油天然气工业中,湿气的在线测量对于降低油气田的投资和运行成本,提高油气田的生产效率和科学管理水平都具有重要意义。近十年来,湿气在线测量技术得到了较大的发展,出现了多种不同测量原理的湿气流量计。简述了目前中国石油湿天然气的计量现状和技术需求,分析了现有湿气流量计的测量原理,并对当前湿气流量计的实验室测试结果和现场应用情况进行了详细分析,初步总结了湿气流量计现场使用的技术难点。建议进一步开展湿气流量计测试研究和现场应用试验,总结湿气流量计所能适应的工况范围以及其长期使用的适用性,建立湿气流量计的测试方法和准入标准,规范湿气流量计的使用和维护。     

天然气计量误差分析及改进措施

天然气计量现在仍以差压式流量计中的孔板流量计为主。在实际生产中，由于影响差压式流量计测量误差的原因非常复杂多变，往往导致其不能满足测量精度要求，因此．找出影响其计量误差和提出改进措施对现实生产活动有着重要的意义。从计量仪表误差、使用条件变化误差和其他因素引起误差3个方面分析了引起计量误差的主要因素，并提出了6方面的改进措施，最后对现在的计量工作提出了建议，展望了未来孔板流量计的发展方向。     

水下气田虚拟计量装置原理及应用研究

鉴于水下流量计的维护不便和高昂价格,水下虚拟计量装置得到了发展,尤其是在天然气凝析气田.总结了水下虚拟计量装置的特点.介绍了主要的虚拟计量产品及在中国南海水下气田的应用效果.针对典型的水下气田虚拟计量装置,介绍了其系统构架、输入和输出的数据、计算原理及模型.水下虚拟计量装置具备高度的灵活性和可靠性,可作为水下流量计的补...     

伴生气流量计性能运行评价

伴生气计量仪表目前在油田运用的类型主要有标准孔板节流装置、旋进旋涡气体流量计和气体罗茨流量计三种。在选用转油站湿气计量仪表时,不宜选用容积式计量仪表、标准孔板节流装置和旋进旋涡气体流量计较适合转油站湿气计量,对大口径（ＤＮ＞１５０ｍｍ）伴生气计量装置,以及用于外输伴生气计量交接的仪表,宜选用标准孔板计量装置,在小口径并且不是伴生气计量交接地点的仪表,宜选用旋进旋涡气体流量计一．     

超声波流量计计量系统性能的主要影响因素

随着我国天然气工业的发展，已有大量超声波流量计用于高压、大流量的天然气计量。尽管我国已于2001年颁布并实施了气体超声波流量计使用方面的国家标准GB/T18604-2001，但是随着超声波流量计越来越广泛的使用，国内外对超声波流量计计量性能的影响因素已有了进一步的研究；而且，目前我国超声波流量计在天然气计量中的应用效果也还需要进一步改善。因此，根据目前国、内外最新研究成果，对噪声、脏污、压力及温度测量对超声波流量计计量系统性能的主要影响因素以及控制对策进行了分析探讨，以期改变虽经实验室检定合格、但用于现场却不能达到预期计量性能效果的情况，使超声波流量计在现场能够得到更好的应用。     

A comparison of correlations used for Venturi wet gas metering in oil and gas industry

Wet gas metering is becoming more and more important for the oil and gas industry, and the Venturi meter is a favorable device for the metering of unprocessed wet natural gas production flows. As we known that the Venturi meter used in wet gas gives the higher measured differential pressure reading than in single gas phase flow, which is called over-reading. In this study, we evaluated eight correlations which are commonly used in high pressure and high Lockhart–Maretinelli parameter, and the performance of the eight correlations under low pressure and low Lockhart–Maretinelli parameter was discussed. Three Venturi meters of 50 mm diameter have been tested in Tianjin University's multiphase flow loop. The Venturi meters, with diameter ratio values of 0.4048, 0.55 and 0.70, have been tested at the working operation pressure of 0.15 MPa, 0.20 MPa, 0.25 MPa and the gas Froude number from 0.6 to 2.0, and the modified Lockhart–Maretinelli parameter from 0.0022 to 0.06, and the ratio of the gas to total mass flowrate from 0.5 to 0.99. Finally, effects of Lockhart–Maretinelli parameter, pressure, gas Froude number and diameter ratio to these correlations are analyzed with new independent data.     

新型多管路超声波流量计量撬的研制与应用

天然气计量结果的准确性,直接影响贸易结算的公平性。提供了一种新型多管路超声波计量的模块化拼接组撬技术,通过工厂预制,提高了焊接质量与超声波流量计前后直管段的管道安装精度;入口汇管的进气和分流方式确保了上游气源更易充分混合,使流体介质更为均匀,从而使在线色谱分析小屋的数据更具有代表性,有利于提高商品贸易计量精度;多路比对流程设计,可实现各超声波流量计的相互比对、互为备用。新型多管路超声波流量计量撬的研制为超声波流量计量系统在天然气贸易交接计量中的应用提供了借鉴和参考。