天然气计量装置误差的产生与解决

　　1　标准孔板流量计测量天然气流量原理及组成

        天然气流经节流装置时,流束在孔板处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力降低,在孔板前后产生静压力差(差压),气流的流速越大,孔板前后产生的差压也越大,从而可通过测量差压来衡量天然气流过节流装置的流量大小。

　　标准孔板计量装置(下称装置)由孔板节流阀和二次仪表组成。孔板节流阀是装置的主体,当测量介质流过装置时能够测量压力、差压及温度等相关信号,并输送给与之匹配的二次测量仪表,通过系统编制的标准公式软件计算并显示瞬时流量,达到准确测量目的。装置主要包括标准孔板节阀及前后直管段、铂电阻、压力和差压变送器和气相色谱仪等。

　　2　存在的问题

　　江苏油田盐城气站目前外供天然气1·2×10⁵m³/d,其准确度符合<±2%国家标准,但气井与外输天然气计量误差较大,表1是2006上半年计量误差统计:

　　经过现场调研,造成天然气计量误差增加有如下五个方面原因:

　　2·1　仪器及附件产生的误差

　　(1)孔板厚度与入口直角锐利度误差;(2)管径尺寸与计算不符;(3)节流件不同轴及附件产生台阶、偏心;(4)引压管位置偏低造成积液或引压管过长;(5)焊接、焊缝突出;(6)压力及温度变送器因未按期检定,产生信号飘移。

　　2·2　安装误差

　　(1)取压口上游弯头太多,管线布置及直管段长度不符合《用标准孔板流量计测量天然气流量》(SY/T6143-2004)中明确规定安装要求。

　　(2)铂电阻插入未与直管段轴线成45°,导致温度计量误差偏大。

　　2·3　计算程序不完善产生的误差

　　盐城气站采用的RSVIEW32是一个有效的监视及管理系统。不但可以直观地显示各种工作设备仪表的工作参数、变化曲线和运行状态,而且还能将温度、流量、压力等参数传送给SLC500,由上位机对SLC500进行监控。

　　在工艺设计时,由于疏忽将取压点设在孔板的下游,而SY/T6143标准规定取压点应该设在孔板的上游。在编程时给了一个静压求出差压,而静压的不准确也是造成单井计量误差增大的一个重要原因。

　　2·4　介质中的杂质腐蚀等产生的附加误差天然气从地层中开采出来,虽经分离,除尘和过滤,因其所含成份十分复杂,从单井计量,集气计量到配气计

　　量,气体组分各不相同,所以节流装置在使用中所受到的腐蚀亦各不同。特别对孔板直角人口边缘和测量管内壁的冲刷、腐蚀尤为严重,这将影响孔板直角入口边缘弧半径rk和测量管内壁的相对粗糙k/d的规定标准,流出系数c将发生变化,因而可能导致其值超出《用标准孔板流量计测量天然气流量SY/T 6143-2004》所给出的不确定度范围,同时因上游测量管沉积脏物,孔板入口直角边缘变钝、破损,雷诺数不符合标准规定范围,管道粗糙度影响等原因,导致计量误差增大。