本文主要講解了單井流量計(jì)量的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀,介紹了目前氣田主流的單井流量計(jì)的特點(diǎn)及應(yīng) 用情況,結(jié)合蘇里格氣田單井生產(chǎn)工況條件,分析了今后井口流量計(jì)量面臨的主要困難及選型，并對加強(qiáng)單井流量計(jì)量 管理應(yīng)該注意的一些問題進(jìn)行了探討。

 

　　隨著蘇里格氣田的快速開發(fā)，目前蘇里格氣田已轄有氣井 8千多口，由于蘇里格氣田屬于三低氣田，單井產(chǎn)量低、帶液大， 配產(chǎn)在1萬m3/d及以下的單井占比高達(dá)80 %左右，單井在生產(chǎn) 運(yùn)行中受氣井工況(產(chǎn)液)及外界環(huán)境條件變化的影響，井口流量計(jì)易出現(xiàn)計(jì)量偏差較大、故癉率較高等情況,對單井流量計(jì)量 的精細(xì)管理及運(yùn)行維護(hù)增大了難度。經(jīng)過幾年的摸索，不斷優(yōu)選出更加適合單井計(jì)量的單井流量計(jì)，進(jìn)一步提髙對單井流量計(jì) 量的管理水平，為蘇里格氣田氣井的開發(fā)建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行提供有效決策。

 

　　1.氣田早期單井流量計(jì)應(yīng)用情況

 

　　氣田開發(fā)早期的¥井計(jì)量受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件、試驗(yàn)手段、管理 定位等因素限制,所采用的設(shè)備、儀表、技術(shù)模式等對現(xiàn)場的適 應(yīng)性均相對較差，因而對單井流量計(jì)應(yīng)用取得效果十分有限，早 期主要應(yīng)用了以下幾種單井流量。

 

　　1.1雙波紋管流量計(jì)

 

　　因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行成本高(記錄卡片消耗大)、維護(hù)量大、 無法遠(yuǎn)傳等缺點(diǎn)，難以適應(yīng)蘇里格氣田單井計(jì)量的實(shí)際需要。

 

　　1.2彎管流量計(jì)

 

　　其***初廣泛應(yīng)用于熱電廠蒸汽計(jì)量場所，對計(jì)量介質(zhì)潔凈 度要求較高。但在實(shí)際應(yīng)用過程中,因井口計(jì)量介質(zhì)條件較差， 受帶液情況影響等,頻繁出現(xiàn)取壓管路堵塞，加之設(shè)備本身費(fèi)用 高,因而也未能推廣應(yīng)用。

 

　　1.3內(nèi)錐流量計(jì)

 

　　該流量計(jì)量程比寬(10:1)、計(jì)量精度高(0.5級），且較之早 期試驗(yàn)產(chǎn)品,其穩(wěn)定、可靠性有所提升。但其價(jià)格相對較髙，且使 用中曾發(fā)生內(nèi)置錐體脫落，因此其性價(jià)比和對氣田的適應(yīng)性也 有待提高。

 

　　1.4槽道式流量計(jì)

 

　　該流量計(jì)量程比寬(10:1)、計(jì)量精度高(].0級)、維護(hù)工作 量小,通過與標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)瞬時(shí)流量、日交接氣量對比，流量測量大小相近，日交接氣量日均偏差為0.23 %,但其價(jià)格相對較 高，推廣應(yīng)用受到一定限制。

 

　　1.5簡易旋進(jìn)漩渦流***計(jì)

 

　　該流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格較低，但其標(biāo)況流量須通過現(xiàn)場測 定天然氣壓力、溫度值進(jìn)行手動粗略換算、修正，不能與現(xiàn)場壓 力、溫度、儀表系數(shù)等計(jì)量參數(shù)實(shí)時(shí)匹配,因此計(jì)量數(shù)據(jù)及時(shí)性 差，準(zhǔn)確可靠性低。

 

　　1.6雙文丘里管氣液兩相流置計(jì)

 

　　該流量計(jì)安裝較為復(fù)雜，計(jì)量程序需接人井口 RTU進(jìn)行單 獨(dú)計(jì)算，日常維護(hù)工作量大,氣量計(jì)量差壓導(dǎo)壓管由于液大易凍 堵，且價(jià)格較高，不適用于推廣應(yīng)用。

 

　　2.氣田主流單井流量計(jì)的應(yīng)用情況

 

　　2.1井口智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)應(yīng)用情況

 

　　結(jié)合蘇里格氣田低成本開發(fā)工藝技術(shù)特點(diǎn)和氣液混輸、粗 略計(jì)量的基本定位,為實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)氣量的正常計(jì)量，自2006年 起，蘇里格氣田重點(diǎn)開展了智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)應(yīng)用推廣工作。

 

　　2.1.1智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)主要技術(shù)特點(diǎn)智能旋進(jìn)流量計(jì)是 集流量、溫度檢測功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮 因子自動豐•算的智能型流量計(jì)，其穩(wěn)定可靠好、計(jì)量精度較 高(1.5級),能較好適應(yīng)氣液混輸?shù)容^為復(fù)雜的工況計(jì)量要求。 其主要技術(shù)特點(diǎn)為:適應(yīng)性好、集成度高、抗干擾能力強(qiáng)、通信接 口完善、安裝維護(hù)方便、可同時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)量壓力、溫度、流量(工況/ 標(biāo)態(tài))等多參數(shù)實(shí)時(shí)測量、計(jì)算和就地顯示，無需其它配套設(shè)備 及儀表(如壓力變送器、流量積算儀等)。

 

　　智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)應(yīng)用情況2005年,在某單井集氣 管線上進(jìn)行了智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)與簡易內(nèi)錐流量計(jì)進(jìn)行了應(yīng) 用比對，在使用過程中發(fā)現(xiàn)，智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)計(jì)量精度高、 簡單易讀、具有流量自動累計(jì)功能;而簡易內(nèi)錐需人工錄取參數(shù) 并進(jìn)行計(jì)算，測取差壓和流量百分比的雙波紋差壓計(jì)不但非常 笨重，且易損壞，特別是在井口壓力、流量頻繁變化的情況下,簡 易內(nèi)錐流量計(jì)相對智能旋進(jìn)漩渦而言,計(jì)量誤差過大。

 

　　因此自2006年起,智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在蘇里格氣田得到 了全面推廣應(yīng)用，至2011年，對六家廠家安裝至現(xiàn)場的1 128 臺智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)使用情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中產(chǎn)品應(yīng)用情 況如表1所示。

　　從統(tǒng)計(jì)表看，廠家1故障率較低(7.51 %),其他儀表故障率 總體較高，目前,廠家4、5、6生產(chǎn)的流量計(jì)因數(shù)量少、故障率高， 已逐步淘汰;廠家2、3流量計(jì)數(shù)量眾多，雖經(jīng)多次維修整改,但 因本身性能較差，故障率依然居高不下(31.62 %、82.4 %)，給現(xiàn) 場管理帶來了困難，后期依據(jù)損壞程度，逐步分批進(jìn)行了更換 淘汰。

 

　　2.1.3智能旋進(jìn)璇渦流量計(jì)優(yōu)化改進(jìn)歷年來，針對廠家1旋 進(jìn)漩渦流量計(jì)在應(yīng)用過程中主要存在的主要問題，聯(lián)合廠家制 定整改措施,在后期的應(yīng)用中逐步進(jìn)行了優(yōu)化解決。

 

　　流量計(jì)顯示屏在遭受陽光長期照射后，液晶顯示屏易 老化故障，經(jīng)廠家研發(fā)應(yīng)用新型液晶板后，此故障問題基本得 到解決。

 

　　由于天然氣中攜帶固體顆粒，造成漩渦發(fā)生體、流量、溫 度傳感器損壞，通過增加傳感器壁厚提高耐磨性，縮短了溫度傳 感器長度以減輕流體的沖蝕。

 

　　表體密封不好,雨雪天氣滲水造成表體內(nèi)電路板故障 等,后期通過改進(jìn)儀表密封方式、優(yōu)化儀表電器元件性能得到了 解決。

 

　　智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)應(yīng)用結(jié)論經(jīng)過近幾年的摸索,我 們在眾多智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)品牌中優(yōu)選出了適合井口計(jì)量的 品牌，由于其較低的故障率，且現(xiàn)場常駐售后服務(wù)技術(shù)人員，對 出現(xiàn)的各類流量計(jì)故障問題能及時(shí)進(jìn)行處理，對涉及儀表本身 結(jié)構(gòu)性能及設(shè)計(jì)缺陷等問題，部分已得到優(yōu)化和改進(jìn)’客觀上促 進(jìn)了該流量計(jì)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

 

　　目前針對單井配產(chǎn)在0.09~3.6萬m3/d的氣井，由于其量程

 

　　范圍廣、計(jì)量精度較高、運(yùn)行較為穩(wěn)定^1靠，以及較低的故障率， 作為氣田優(yōu)化篩選的主力單井計(jì)量儀表，在蘇里格氣田得到了 大面積推廣應(yīng)用,為單井計(jì)量管理、生產(chǎn)運(yùn)行提供了有效保障。

 

　　2.2井口簡易孔板流量計(jì)應(yīng)用情況

 

　　近年來，隨著蘇里格氣田單井粗略計(jì)量理念的逐步建立和 簡易孔板計(jì)量裝置配套方式的巨大變化,其具有投資小、見效快 等特點(diǎn)，適用于單相、穩(wěn)態(tài)天然氣介質(zhì)的計(jì)量,助推了其在氣田 現(xiàn)場的規(guī)模化應(yīng)用。

 

　　@易孔板流量計(jì)主要技術(shù)特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)的簡易孔板流量計(jì) 主要包# “取壓法蘭、簡易孔板、取壓管路及控制閥門、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量 管段、壓力/差壓/溫度檢測儀表、流量計(jì)算機(jī)”等主要附件,其特 點(diǎn)是可動部件少,維護(hù)方便，成套費(fèi)用低。

 

　　筒易孔板流量計(jì)應(yīng)用情況2010年應(yīng)用初期，本廠在某 區(qū)塊選取6 口單井先后開展了簡易孔板流量計(jì)與旋進(jìn)漩渦流量 計(jì)性能應(yīng)用對比，通過與井口串聯(lián)的智能旋進(jìn)漩渦流量計(jì)數(shù)據(jù) 比對,二者偏差較小,平均約為2.6 %，為簡易孔板的推廣應(yīng)用提 供了數(shù)據(jù)支持,兩臺流量計(jì)計(jì)量數(shù)據(jù)對比如圖I所示。

　　簡易孔板流量計(jì)優(yōu)化改進(jìn)2011年，針對在應(yīng)用過程中 發(fā)生過弓I壓管凍堵造成無法計(jì)量的問題，對簡易孔板流量計(jì)引 壓管進(jìn)行了改造，引壓管做的粗而短（018 mm),取壓閥用球 閥取代針閥，并選擇垂直向上安裝，有效地預(yù)防了引壓管凍 堵問題。并在桃2區(qū)塊安裝了 46套簡易孔板流量計(jì)進(jìn)行性能 考察。

 

　　分別選取產(chǎn)氣量在0.5萬m3、1.0萬trr\2.0萬m3的單井進(jìn)行 應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)簡易孔板流量計(jì)在產(chǎn)氣量0.5萬m3以下時(shí)， 由于單井帶液量大、含固體雜質(zhì)多等原因,對計(jì)量影響較為嚴(yán)重， 計(jì)量數(shù)據(jù)波動幅度大;而氣量在0.5萬m3以上的時(shí)候運(yùn)行較為平 穩(wěn),計(jì)量準(zhǔn)確,接近核產(chǎn)氣量;從流量計(jì)現(xiàn)場計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性看

 

　　出,簡易孔板流量計(jì)量準(zhǔn)確，跟核產(chǎn)氣量平均偏差3.43 %，接近井 口核產(chǎn)氣量，簡易孔板流量計(jì)與核產(chǎn)氣量對比如圖2所示。

　　簡易孔板流量計(jì)應(yīng)用結(jié)論經(jīng)過近2年的跟蹤試驗(yàn),通 過合理優(yōu)化、簡化簡易孔板計(jì)量裝置和儀表選型,使流量計(jì)的計(jì) 量精度得到了基本保證，且運(yùn)行穩(wěn)定、價(jià)格相對便宜、維護(hù)管理 較為簡單，基本可以滿足現(xiàn)場的實(shí)際需要。

 

　　根據(jù)以上簡易孔板的計(jì)量特性,建議產(chǎn)液量少、配產(chǎn)氣量在 0.5萬m3/d以上的單井適用簡易孔板流量計(jì);針對帶液量大、氣量較小的單井，由于單井帶液量大、含固體雜質(zhì)多等原因,對孔 板易造成磨損，氣量較小對單井孔板孔徑太小,影響開井速率， 以上兩類單井不適合安裝簡易孔板。

 

　　2.3井口氣液兩相流量計(jì)應(yīng)用情況

 

　　由于蘇里格氣田應(yīng)用的旋進(jìn)游渦流量計(jì)、簡易孔板流量計(jì) 均為單相流量計(jì),無法計(jì)量井口產(chǎn)液量，給氣井(特別是重點(diǎn) 井）的動態(tài)分析及精細(xì)管理帶來了困難，而現(xiàn)有的氣液在線 計(jì)量裝置成本高,制約了其推廣應(yīng)用。針對以上問題,開展了 以孔板噪音法計(jì)量為原理的天然氣氣液兩相在線流量計(jì)應(yīng)用 試驗(yàn)研究。

 

　　氣液兩相流量計(jì)主要技術(shù)特點(diǎn)天然氣氣液兩相在線計(jì) 量裝置主要由孔板、差壓變送器、壓力變送器、流量積算儀及計(jì) 量直管段組成。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量范圍寬，沒有 可動部件，維護(hù)周期較長、可實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)測單井產(chǎn)氣產(chǎn)液數(shù)據(jù)’ 為重點(diǎn)試驗(yàn)井的排水采氣效果評價(jià)提供可靠依據(jù)。

 

　　氣液兩相流量計(jì)應(yīng)用情況2012年,在蘇里格氣田井口 共安裝應(yīng)用了 17臺氣液兩相流量計(jì),在使用過程中，選取了試驗(yàn)井1及試驗(yàn)井2兩口排水采氣井的氣液兩相流量計(jì),對其 計(jì)量精度進(jìn)行了現(xiàn)場標(biāo)定,試驗(yàn)井1標(biāo)定氣量平均計(jì)量誤差在1 %以內(nèi)，液量平均計(jì)量誤差在5 %以內(nèi)；試驗(yàn)井2平均 誤差小f .3 %，液量計(jì)量平均誤差小于10 %,其標(biāo)定數(shù)據(jù)如 表2所示。

　　從以上數(shù)據(jù)可看出,氣液兩相流量計(jì)可提供準(zhǔn)確的產(chǎn)氣、產(chǎn) 水資料,滿足氣田單井粗略計(jì)量的要求。

 

　　2.3.3氣液兩相流量計(jì)優(yōu)化改進(jìn)氣液兩相流量計(jì)在運(yùn)行過程 中,主要發(fā)現(xiàn)了以下問題：

 

　　由于液量波動較大時(shí)，為保證液量計(jì)量精度,需根據(jù)氣 井產(chǎn)量變化范圍選擇合適孔板，確?？装迩昂蟛顗捍笥诓顗罕?量程10 %o

 

　　數(shù)據(jù)上傳與井口 RTU程序通訊不穩(wěn)定,對通訊程序進(jìn) 行了優(yōu)化完善，通訊問題得到了解決。

 

　　氣液兩相流量計(jì)應(yīng)用建議由于氣液兩相流量計(jì)可同時(shí) 測量井口產(chǎn)氣、產(chǎn)液量的優(yōu)點(diǎn)，給氣井的動態(tài)分析和精細(xì)管理提 供有效決策,以及較髙的性價(jià)比,決定了氣液兩相流量計(jì)在蘇里 格氣田具有較好的應(yīng)用和發(fā)展前景。

 

　　3.井口流量計(jì)量面臨的主要困難

 

　　由于蘇里格氣田單井配產(chǎn)低、遞減快,且氣井開井瞬時(shí)流量 大、穩(wěn)定生產(chǎn)流量小,導(dǎo)致井口流量計(jì)穩(wěn)定可靠運(yùn)行面臨較大困 難二圭賽體織：

 

　　3.1氣井產(chǎn)能變化帶來的困難

 

　　氣井建設(shè)中，單井基本配置為DN50型智能流量計(jì)(高產(chǎn)氣 井或叢式井組除外)。而隨生產(chǎn)時(shí)間增長,大量氣井產(chǎn)量已遞減 至流量計(jì)量程下限(尤其低于5 000 m3/d時(shí))而無法計(jì)量。

 

　　3.2生產(chǎn)模式變化帶來的影響

 

　　由于氣井冬、夏季生產(chǎn)運(yùn)行壓力不同,流量計(jì)量程范圍也不 相同。因此,對于部分低產(chǎn)氣井(產(chǎn)量接近于流量計(jì)下限量程)而 言,將因夏季生產(chǎn)(高壓、高下限量程)而無法計(jì)量，影響著現(xiàn)場 的生產(chǎn)管理。

 

　　3.3氣井開井帶來的影響

 

　　受井下節(jié)流技術(shù)的影響，氣井開井瞬時(shí)流量大(為正常配產(chǎn) 流量的數(shù)倍），因此在流量計(jì)配置上，既要重點(diǎn)保障常規(guī)流量下 的準(zhǔn)確可靠計(jì)量,同時(shí)又必須兼顧短時(shí)(約1~2 h)大流量計(jì)量要 求，客觀上難度較大。

 

　　4.結(jié)論

 

　　由于蘇里格氣田單井生產(chǎn)的特殊性,井口天然氣成份復(fù)雜、 流態(tài)多變,且無法改善，為保證儀表準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠工作，因此 只能選用適應(yīng)性相對較好的流量計(jì)并進(jìn)行粗略計(jì)量，從現(xiàn)場應(yīng) 用情況來看，較之其它流量計(jì)，智能旋進(jìn)漩渦和簡易孔板流量 計(jì)、氣液兩相流量計(jì)較為適合蘇里格氣田生產(chǎn)實(shí)際。