孔板流量計在油田天然氣計量上的應用探討

黃文民

摘 要 文章以油田天然氣計量工作作為研究對象，重點研究總結在孔板流量計安裝中的操作要點與注意事項，就孔板流量計實際運用中產(chǎn)生計量誤差的主要因素以及誤差消除措施進行了分析與探討，望能夠引起各方人員的高度關注與重視。

關鍵詞 孔板流量計；油田；天然氣計量；安裝；誤差

中圖分類號：TE832 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0095-01

在油田工程領域進行天然氣計量的過程當中，孔板流量計有著相當廣泛的應用價值。孔板流量計的主要組成部分包括節(jié)流裝置、差壓計、導壓管、壓力計、以及溫度計這幾個方面?？装辶髁坑嫷倪x取與安裝至關重要，會對其測量精度產(chǎn)生決定性影響。與此同時，天然氣計量中，也可能受各種因素影響，發(fā)生計量方面的誤差，需要及時采取相應的消除措施。針對此問題，本文現(xiàn)展開如下分析與探討。

1 孔板流量計的安裝要點分析

油田工程中對孔板流量計的安裝需要嚴格參照相關標準開展。針對直管段、孔板、變送器、以及相關附件而言，在安裝過程中有不同的性能要求。具體可以總結如下。

1）從直管段的角度上來說，在當前技術條件支持下，孔板流量計當中的直管段安裝需要由前端阻流件的結構形式以及直徑比取值加以確定。在以上參數(shù)取值為已知狀態(tài)的情況下，能夠直接按照國標標準查找并確定孔板流量計所對應的直管段安裝長度標準。還需要特別注意的一點是：若孔板上游區(qū)域內(nèi)安裝有整流器，則可結合實際情況，適當?shù)目s短安裝孔板流量計對應的直管段長度。

由于當前石油企業(yè)所應用的孔板上游大多設置有流動調(diào)整器，故而結合實踐經(jīng)驗來看，在孔板上游孔板閥內(nèi)徑位置（13D）安裝整流器的背景之下，確保前直管段滿足30D的取值要求。依照這樣的安裝方式，能夠滿足任何上游阻流件條件下的孔板流量計安裝工作。與前直管段相對應的，在后直管段的安裝中，僅需要綜合對直徑比參數(shù)的考量加以確定。

在筆者的實踐工作中還發(fā)現(xiàn)直管段的安裝還存在一個特殊的問題，即由于在孔板流量計上所對應的上游區(qū)域→阻流件區(qū)域管段組成分兩個方面，一方面直接由孔板流量計生產(chǎn)廠商配套供應，另一方面則由油田工程所提供。由于供應方不同，可能在安裝中發(fā)現(xiàn)兩端直管段內(nèi)徑取值存在誤差的問題。受這一因素的影響，可能導致所安裝直管段發(fā)生凹凸問題。為避免這一問題，要求采取的措施為：10D單位以外臺階取值需要控制在2.0%圓度范圍之內(nèi)。

2）從孔板的角度上來說，在此部件的安裝過程當中，要求參照節(jié)流裝置中的直管段，按照對中的方式確定孔板的安裝位置。安裝期間，應當最大限度的避免孔板流量計發(fā)生彎曲或者是變形方面的形態(tài)改變。為了降低孔板流量計在后續(xù)實踐應用中的誤差，需要在孔板安裝的過程當中，直接在法蘭取壓孔板上進行測試，確保其彎曲變形誤差<3.5%。

3）從變送器的角度上來說，綜合多方因素考量，要求在不對整個孔板流量計正常安裝產(chǎn)生不良影響的前提條件下，盡量控制差壓管段、引壓管段的安裝距離。同時，變送器安裝中還應當注意一定角度的傾斜，避免天然氣劑量中，因凝液大量匯集而對變送器，乃至整個孔板流量計的運行產(chǎn)生不良影響。

4）從其他相關附件的角度上來說，首先，對于墊片而言，原則上要求結合油田天然氣計量要求，對材料的厚度進行嚴格控制，標準以<0.5 mm為宜。同時，在墊片的安裝中要求不能突出管壁，防治對孔板流量計的測量產(chǎn)生較大誤差與影響；其次，對于閥門而言，在與流量調(diào)節(jié)相關的閥門部件安裝中，要求以節(jié)流件后最小管段長度為安裝標準；最后，對于節(jié)流裝置而言，安裝前要求對安裝區(qū)域內(nèi)管道進行徹底的清理與吹掃。

2 孔板流量計誤差及其消除分析

根據(jù)油田工程中天然氣計量的實踐經(jīng)驗來看，孔板流量計可能誘發(fā)誤差的主要因素包括：節(jié)流裝置安裝使用所致的計量誤差；參數(shù)測量誤差所致的計量誤差。并且，以上誤差因素影響下還可進一步劃分大量的影響量，對應的誤差消除方法也存在一定的差異。具體可以歸納為以下幾個方面。

1）從節(jié)流裝置安裝使用所致的計量誤差角度上來說，具體的影響量以及對應的誤差消除措施包括以下幾個方面：首先，是壓力測量以及差壓測量過程當中，導壓管發(fā)生堵塞或者是泄露的問題。針對該問題，建議通過及時對導壓管進行徹底清理與吹掃，并縮短定期維修間隔時間的方式消除誤差；其次，是流量計孔板入口位置變形彎曲的問題。針對該問題，建議通過及時對孔板進行更換或者是檢定的方式達到消除誤差的目的；再次，是孔板流量計計量管內(nèi)部大量結構并導致粗糙度有所提供的問題。針對該問題，建議在粗糙度修正無效的條件下，對孔板進行更換，同時將直徑比控制在0.3～0.5區(qū)域內(nèi)，或直接對管道進行更新；最后，是孔板內(nèi)部大量堆積污物的問題。針對該問題，建議通過替換高級孔板閥部件，提高周期檢查與清洗頻率的方式來達到消除誤差的目的。

2）從參數(shù)測量誤差所致的計量誤差角度上咯愛說，具體的影響量以及對應的誤差消除措施包括以下幾個方面：首先，是壓力調(diào)節(jié)失穩(wěn)以及差壓波動方面的問題。針對該問題，建議采用先調(diào)壓、后計量的工作流程，同時重視對壓力調(diào)節(jié)器的維護管理工作，若調(diào)節(jié)器自身性能存在一定缺陷，建議將其更新為差壓較大以及質(zhì)量較高的調(diào)節(jié)器，優(yōu)化其運行性能，從而達到消除誤差的目的；其次，是天然氣相對密度與設計參數(shù)誤差較大，修正缺陷方面的問題。針對該entire，建議及時將實測值計算處理并輸入計算機后，對流量取值進行合理的修正，以消除本項誤差；最后，是儀表零位漂移方面的問題。針對該問題，建議通過更新零位漂移較小配合定期對零位進行校準的方式消除本項誤差。

3 結束語

孔板流量計在油田天然氣計量中的應用實現(xiàn)了價格低廉、使用壽命長、結構簡單、適應性好等多個方面的優(yōu)勢，且可以直接確定差壓信號與流量之間的關系，省去了校準環(huán)節(jié)，測量精度得到了進一步的提升。介于孔板流量計在石油天然氣計量領域中的突出應用價值，本文重點從孔板流量計的安裝以及誤差消除這兩個方面入手，展開探討與分析，望引起重視。

參考文獻

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