质量法高压气体充装流量标准装置的研制及其检测方法研究

研制了质量法高压气体充装流量标准装置,阐述了其结构组成、技术要求、技术路线以及检测方法,并对其测量不确定度进行了分析与评定。结果表明,质量法高压气体充装流量标准装置满足有关国家标准、国家计量技术规范的相关技术要求,适用于各级计量技术机构对压缩天然气加气机、标准表法压缩天然气加气机检定装置和充装用高压气体质量流量计进行计量检测和技术评价。该标准装置已取得国家实用新型专利证书。     

气体计量标准装置检定能力验证测试

由于气体计量标准装置中测量介质具有动态性和压缩性,检定或校准结果能力验证比较复杂。应结合工作实践,针对不同气体计量标准装置选择合适的测试对象。计量标准装置能力验证方法主要有传递比较法和比对法,采用这两种方法,对待测临界流文丘里喷嘴气体流量标准装置进行了实验验证。结果表明,采用比对法能更好地考察气体计量标准测量结果的准确性、一致性和可靠程度。     

天然气流量环道检测装置影响因素分析

天然气流量环道检测装置能降低检定站对上游气源及排气通道压力、流量的依赖,拓宽天然气流量计量检定站检定能力,进一步完善天然气流量量值溯源体系。装置对工艺、控制等关键技术要求高,装置的测量不确定度受多方面因素影响。介绍了国内外气体流量计量环道装置技术指标,分析了国家石油天然气大流量计量站成都分站天然气流量环道检测装置,以及环道检测装置不确定度影响因素,提出了降低环道检测装置整体不确定度的措施和建议。     

国家天然气计量检定能力规划和建设

为了适应国家天然气工业的快速发展,2008年国家石油天然气大流量计量站按照国家质检总局和中国石油天然气集团公司的要求编制完成了《天然气流量量值溯源体系2020年发展规划》。规划中明确了提升现有计量机构检定能力的方案,规划新建一批覆盖西北、华北、东北、华中、华南、新疆等地区的计量检定站点,以满足全国天然气管网的检定需求。天然气计量检定站点建设涉及计量工艺系统、天然气流量量值溯源传递方案、各级计量标准装置及天然气流量、压力和温度的稳定措施等关键技术。天然气计量检定站点的设计建设应重点从天然气流量测量技术上进行突破,攻克天然气计量标准装置测量准确度的瓶颈限制,降低对上下游管网的依赖,实现低能耗、高效率运行,进一步提高检定能力以满足国家天然气工业的发展需求。     

低流速大流量气体流量检测装置

正由中国计量科学研究院设计并验收、沈阳兴亚计量校准技术有限公司自主建设的低流速、大流量气体流量标准装置DN400mm~DN1 200mm标准表法气体流量标准装置,填补了中国大口径气体流量校准检测领域的技术空白。为实现区域资源共享,该公司与沈阳计量测试院签订了气体流量计检定校准实验室合作协议,可面向社会提供流量计检定、校准、检测等服务,是沈阳计量测试院的气体流量检定中心。并于2017年6月通过了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认     

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。     

移动式天然气计量标准装置助力天然气大发展

<正>中国石化移动式天然气计量标准装置是中国石化第一台高压、大流量天然气计量标准装置,目前该装置通过了国家质检总局建标考核,并取得国家法制授权,已正式开展天然气流量计的检定和校准工作。该设备的投用,缓解了我国天然气流量计检定能力紧张的现状,完善了我国天然气计量量值传递体系。自设     

新型轻便活塞式气体标定管现场检定流量计

本文描述了一种最新研制出的独特的活塞式气体标定管装置及其现场检定气体流量计,提高计量精度的优点。该气体标定管已经过天然气流量标定装置测试,并经Colorado工程实验站公司(CEESI)测定验证其计量特性、复现性和精度。该活塞式标定管设计与现有的活塞式液体标定管相似,为一双向体积管,采用一特制的活塞随气体在标定过的、已知容积的管段内移动。它的结构设计能适应在现场运行条件下检定诸如气体涡轮流量计或孔板流量计。该设备能便捷地与待标的现场流量计串连起来。推动活塞,通过标定管段的压差小于4in水柱。在质量鉴定试验时,用未经处理的天然气标定了一台标准涡轮流量计。试验结果表明涡轮流量计脉冲计数的复现性为±0.05％。还在CEESI实验站与空气标定系统串连,标定了该话塞式标定管的精度。这项研究证实了,用一台轻便活塞式气体标定装置能成功地对气体计量设备进行就地检定,提高流量计量精度。     

国家站流量二次仪表计量标准比对实验

为了加强对流量二次仪表计量检定装置的管理,保持计量标准装置在检定周期内的测量准确度,确保其检定结果量值准确可靠,国家站流量二次仪表实验室开展了计量标准装置量值比对实验,设计了比对技术方案和评价方法,其中规定了待测盲样、比对使用的标准器和测量方法,在流量校准、压力通道校准和温度通道校准三个项目上进行比对。比对结果验证了国家站和国家站武汉分站流量二次仪表检定装置计量标准量值的一致性,表明国家站计量标准在检定周期内量值准确可靠,能够满足流量二次仪表量值传递的要求。     

气体超声流量计的在线实流检定

1．检定装置简介 移动式音速喷嘴气体流量标准装置是国家原油大流量计量站于1988年从美国科罗拉多工程实验站（CEESI）引进，用于在线实流检定（测试）标准孔板流量计、气体涡轮流量计、气体超声流量计等。该标准装置为橇装结构，由喷嘴组（16个喷嘴）、数字阀、压力变送器、温度变送器、差压变送器、在线气相色谱仪和数据采集与处理系统组成，可以采集和处理瞬时量（标况体积流量或质量流量）信号和累计量（脉冲）信号，可用于目前国内使用的各种类型天然气流量计的检定。     

SY/T 6658-2006《用旋进旋涡流量计测量天然气流量》修订建议

旋进旋涡流量计在天然气销售终端计量领域应用较多,随着计量技术和流量计现场使用经验的积累,以及国家实施天然气能量计量的迫切性,有必要对SY/T 6658-2006《用旋进旋涡流量计测量天然气流量》进行修订。对比分析了旋进旋涡流量计国内外有关标准主要技术条款存在的差异,试验测得渐缩管和弯管后不同直管段长度安装时旋进旋涡流量计最大测量性能偏差可达-0.7%。建议对SY/T 6658-2006进行修订时,在准确度等级和重复性要求,以及实流校准要求方面与国家有关技术标准条款进行统一,完善安装工艺要求和扰流测试评价要求,增加能量计量的显示、输出功能和流量计修正系数方法等。     

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。     

高压气体流量计量标准装置研制

〗随着我国CNG等高压气体应用产业的快速发展,迫切需要提高和确保计量的准确度,因而建立高压气体流量计量标准装置已是当务之急。为此,以国内高压气体流量计量检定能力现状为切入点,对比研究了国内高压气体流量计量产品和检测技术,分析了建立高压气体流量计量标准装置的意义及量值传递框图,选定了高压气体流量计量标准装置拟采用的测定方法和技术指标,提出了关键技术措施。据此研制建立的高压气体流量计量标准装置不仅可以进行高压气体流量领域中相关理论研究,而且还可以直接以空气为介质对CNG加气机系列产品、CNG加气机现场检定装置及高压气体流量计进行检定或校准,具有良好的经济效益和社会效益。     

中俄东线天然气管道天然气质量分析与计量技术

天然气质量涉及在输送和使用过程中与安全卫生、环境保护以及经济利益相关指标的要求，而天然气计量则直接与购销双方天然气气量结算的金额有关。因此，天然气的质量分析和流量计量在天然气工业中具有重要的作用和意义。在跨国管道天然气贸易交接中，购销双方除了关注天然气价格以外，还会重点围绕天然气质量分析和流量计量开展技术谈判。为此，分析了中俄东线天然气管道技术谈判过程中所关注的天然气质量分析与流量计量技术问题，并从采用的方法标准、气质检测项目及其指标、流量计和辅助设施配置及其指标、取样口设置、在线分析仪器配置和分析及计量结果溯源性等关键技术方面进行了归纳和总结。研究结果表明：①明确了天然气质量分析与流量计量采标原则，使得在确定计量协议中的具体技术内容时有标可依；②确定了天然气质量分析中涉及的检测项目及其指标、取样口的设置、在线分析设备的配置、分析结果溯源性和保证措施，确保了其结果的准确性与可靠性； ③确定了计量系统指标要求、计量管路布置、流量计量溯源性和保证措施，确保了天然气流量计量结果的准确性与可靠性。结论认为，该研究成果可以为未来我国跨国管道天然气计量站及国内大型天然气贸易交接计量站的建设和管理提供经验和借鉴。     

天然气流量计量环道检测技术

为提高和确保天然气流量计量准确度,国内外都建立了天然气流量实流检测装置。气体流量计量环道检测技术作为一种新型的流量实流检测技术,已在天然气计量领域得以应用,技术也日趋成熟。但目前国内还没有采用该技术的天然气流量计量检测装置,相关关键技术尚属空白。区分了天然气流量计量检测装置的直排方案和环道方案,介绍和对比了国内外气体流量计量环道检测装置的技术指标,剖析了环道检测装置的基本组成和各部分的功能,以及环道检测装置的基本工艺流程,探讨了环道检测方案的几项关键技术,为天然气流量计量环道实流检定站的设计提供理论依据。     

计量核查技术在差压式天然气流量计量中的应用

天然气流量测量是一种连续的测量、一种不可重复的测量、一种因测量结果不正确会引起后续的昂贵代价的测量,需要严密的测量过程控制。核查是实施测量过程控制、确保计量结果准确可靠的重要方法之一,不仅适用于实验室,也适用于工业计量。通过对国内外核查方法应用情况的分析,提出了开发天然气流量计量核查系统的项目,付诸实施后,取得了明显效果。     

深水气井测试清井诱喷瞬态流动模拟

在深水气井测试作业中,由于缺乏对实际放喷过程中井筒内流态、压力、温度变化的准确认识,无法判断清井诱喷关键参数设计是否合理。为此,基于所建立的井筒多相流瞬态流动模型,以实际深水测试气井为研究对象,进行清井诱喷瞬态数值仿真模拟,真实再现实际工况下井筒内驱替工作液流动情况,量化清井诱喷过程中沿程压力、温度剖面非稳态变化,并对清井诱喷关键参数进行敏感性分析。研究结果表明:(1)模拟油压与实测油压的最大误差在±5%左右,拟合效果较好,验证了模型的准确性及可靠性;(2)清井时间随油嘴尺寸减小而递增;(3)诱喷液垫越高,气体从井底流出的初始速度越快,激动压力越大,清井诱喷时间越短;(4)在保障地面处理设备安全、平稳运行及经济有效的前提下,应尽可能采用大油嘴、大管径测试管柱并设定合理的诱喷液垫高度以完成清井诱喷。结论认为,该研究成果成功实现了深水气井测试清井放喷瞬态流动过程的模拟,对测试工作制度、测试管柱及设备的设计和选型,保证深水测试安全等都具有指导意义。     

空气和高压天然气实流标定涡轮流量计的差异性

随着天然气供求量的高速增长,国家级天然气实流检定站的产能无法满足城市管网和地区输配气干线上中、高压天然气流量计的周期性检定的需求,大量涉及贸易结算的涡轮流量计只能被送至法定计量检定机构在常压空气下标定,对于其检定结论和校准数据是否适用则存在着争议。为此,分别在常压(0.1 MPa)空气流量标准装置和德国国家高压(2.5 MPa和5 MPa)天然气流量标准装置上对32台涡轮流量计进行了实流标定,引入涡轮流量计扩展校准模型,并基于雷诺数对误差作了对比分析。研究结果表明:①常压和高压下的误差线分别位于两个不同的流动特征区域,不具有可比性;②在分界流量以上区域,涡轮流量计的误差仅随雷诺数而变化;③在各段压力工况中,存在着误差接近的雷诺数重叠区;④工况压力增加,所对应的误差数据可以被认为是对涡轮流量计准确度性能的连续延拓;⑤不同的工作介质对涡轮流量计的性能没有明显的影响。结论认为,常压空气下的标定数据不能用于0.4MPa以上工况流量计的检定和校准,在压力限制条件下使用空气标定高压天然气流量计是一种可行的方案。     

高酸性天然气流量测量的修正方法

由于高酸性天然气中含有较高浓度的H2S和CO2气体,对天然气的临界温度和临界压力有较大的影响,导致天然气的压缩因子增大。因此,当采用常规天然气流量测量仪表用于高酸性天然气的流量测量时,需要针对其测量结果进行必要的修正。通过查阅大量的文献资料,对各种天然气压缩因子计算方法进行分析、比较,提出采用Wichest-Aziz校正方法与Bumett关系式相结合的方法计算高酸性天然气的压缩因子,在其适用条件范围内(温度为-12.2~93.3℃,压力为0~13.789 6MPa,酸性组分H2S+CO2的摩尔分数不大于80%),计算得到的天然气压缩因子准确度较高,适于工程应用,也便于实现电算化,利用该方法计算的酸性天然气压缩因子与直接采用Bumett关系式计算的天然气压缩因子(替代常规天然气流量测量仪表内部计算的天然气压缩因子)相比,即可有效地求得天然气流量测量仪表的修正系数,从而提高了酸性天然气流量测量的准确度。     

普光气田HH-EE级流程放喷试气工艺探讨

普光气田是海相碳酸盐岩储层,具有高温、高压、含硫等特征。普光302-2井地面测试采用EE级三级降压流程与HH级二级降压流程组合放喷工艺,设计选用了目前国内唯一一套HH级地面测试流程作为主放喷流程和国内新式EE级三级节流地面测试流程作为副放喷流程,EE级流程用于放喷排污、排酸,HH级地面流程用于地面放喷求产,在试气过程中应用加拿大进口的QTI3000型焚烧炉点燃高含硫化氢的天然气,进行高规格环保试气,以确保试气安全,这套放喷试气工艺是经过长期的论证采取的新型工艺,取得了很好的社会效益和经济效益。