摘要(yào):濕氣兩相(xiàng)流量計 測(ce)量技術是(shì)近十幾年(nian)來發展起(qǐ)來的新型(xing)測量技術(shù)，總體還不(bu)夠成熟。爲(wèi)驗證濕氣(qi)兩相流量(liang)計在渝西(xi)區塊黃202井(jing)區頁岩氣(qi)田的适應(ying)性，選取三(san)個廠家的(de)濕氣兩相(xiàng)流量計，與(yǔ)氣液分離(lí)後 孔闆流(liu)量計 和 電(dian)磁流量計(ji) 的測量數(shu)據作對比(bǐ)，優選出适(shi)宜渝西頁(ye)岩氣田的(de)濕氣兩相(xiàng)流量計。
0引(yin)言
　　區内頁(yè)岩氣井隻(zhī)産純氣，不(bu)産地層水(shuǐ)，返排液爲(wèi)壓裂液，氣(qì)液兩相介(jiè)質組成較(jiào)爲簡單和(hé)固定。濕氣(qì)兩相流量(liàng)計在該區(qū)塊的應用(yong)具有較大(da)的可能性(xing)。濕氣兩相(xiang)流量計打(dǎ)破了傳統(tong)氣液分離(lí)後氣相、液(yè)相單獨計(ji)量的模式(shi)，可實現單(dān)井不分離(lí)計量後共(gòng)用--套氣液(yè)分離工藝(yì)的模式，大(dà)規模降低(di)上遊集輸(shu)管線的鋪(pu)設數量和(hé)壓力容器(qi)、設備數量(liàng)，從而極大(da)地降低氣(qi)田上遊開(kāi)發成本和(he)運行管理(lǐ)費用4.
1實驗(yan)概況
1.1實驗(yàn)選址
　　渝西(xi)區塊黃202井(jǐng)區黃203井位(wèi)于重慶市(shì)永川區來(lái)蘇鎮塔院(yuan)村4組。2025年12月(yue)了日排采(cǎi)生産進入(ru)生産管網(wang)，2025年12月15日進(jìn)入正常生(sheng)産早期。井(jǐng)口氣依次(cì)流經井口(kou)針閥和水(shui)套加熱爐(lú)兩級節流(liu)，經高壓除(chú)砂撬再次(ci)節流，經氣(qi)液分離器(qi)分離以及(ji)孔闆閥計(jì)量，最後通(tōng)過集氣管(guan)道進入黃(huáng)202集氣站。該(gai)井産出物(wu)主要由返(fǎn)排液、原料(liào)氣構成，氣(qì)液體積比(bi)>90%，屬于濕氣(qi)的範時，且(qie)是黃202井區(qu)處于正常(chang)生産階段(duàn)的具有代(dài)表性的井(jǐng)站。站内具(jù)有足夠的(de)濕氣流量(liàng)計安裝空(kong)間，可通過(guo)工藝流程(chéng)改造實現(xiàn)對比計量(liàng)。
1.2現場流程(cheng)改造
　　2021年實(shí)施黃203井濕(shī)氣兩相流(liú)量計适應(ying)性大修,在(zai)高壓除砂(shā)撬及分離(lí)器之間安(an)裝濕氣流(liu)量計、 智能(néng)差壓流量(liàng)計 、井口濕(shi)氣氣液兩(liǎng)相流量計(ji)。将3套流量(liàng)計進行串(chuàn)聯安裝，在(zai)滿足分别(bié)單獨計量(liang)、串聯計量(liang)的同時，也(ye)保證了其(qí)中1台流量(liàng)計故障時(shi)不影響另(ling)外2台流量(liàng)計使用。
　　實(shi)驗數據通(tong)過RS485通訊接(jiē)入黃203井RTU系(xì)統，數據通(tōng)過光纖傳(chuan)輸至黃202脫(tuō)水站國光(guāng)計量系統(tǒng)。實驗數據(ju)記錄完整(zheng)、準确、可追(zhuī)溯。對比實(shi)驗時間爲(wei)2025年12月15日至(zhi)了月14日。對(dui)比實驗開(kāi)始後，廠家(jiā)人員均未(wei)開展任何(hé)流量計調(diào)試工作(圖(tu)1)。
 
1.3對比實驗(yàn)流量計原(yuán)理
　　濕氣流(liu)量計基于(yu)計算流體(ti)動力學CFD數(shu)值模拟技(ji)術優化設(shè)計了異型(xing)文丘裏管(guǎn)。利用長喉(hou)頸文丘裏(lǐ)管前、後差(chà)壓及總壓(ya)損等多個(gè)差壓信号(hao)随氣液兩(liang)相流量變(biàn)化的關系(xì)，建立相應(yīng)的測量模(mo)型實現對(dui)氣液兩相(xiang)流量的測(cè)量。濕氣流(liu)量計由長(zhǎng)喉頸文丘(qiū)裏管、壓力(li)/差壓/ 溫度(du)變送器 、兩(liang)相流智能(néng)計算儀、通(tong)訊單元等(děng)構成(圖2)。
 
　　智(zhì)能差壓流(liú)量計在傳(chuán)統文丘裏(lǐ)管的結構(gòu)上進行優(yōu)化改進設(she)計，進行二(èr)次節流，通(tong)過形成多(duo)級文丘裏(lǐ)管結合差(chà)壓信号随(sui)氣液兩相(xiàng)流量變化(hua)的關系，建(jiàn)立相應的(de)測量模型(xing)實現對氣(qì)液兩相流(liu)量的測量(liàng)。
　　智能差壓(ya)流量計主(zhǔ)要由文丘(qiū)裏管、 多參(cān)壓力變送(sòng)器 、 差壓變(bian)送器 、 熱電(diàn)阻 及表頭(tóu)組成(圖3)。井(jǐng)口濕氣氣(qi)液兩相流(liu)量計采用(yong)超聲流量(liàng)計結合節(jie)流件的組(zǔ)合方式進(jin)行結構設(she)計，通過超(chao)聲流量計(ji)和差壓節(jiē)流件測量(liàng)的結果，組(zǔ)合計算出(chū)氣相和液(ye)相混合密(mi)度，再結合(hé)液相密度(dù)和天然氣(qì)組分計算(suàn)的氣相密(mì)度獲得氣(qì)相和液相(xiàng)含量，最後(hou)分别獲得(de)氣相和液(yè)相的流量(liàng)。
 
　　該流量計(jì)主要由流(liu)量計表體(tǐ)、電子組件(jiàn)、微處理器(qi)系統、超聲(shēng)換能器、節(jiē)流件、差壓(yā)傳感器等(deng)部.分組成(chéng)(圖4)。
 
　　實驗所(suǒ)選三台流(liú)量計相關(guan)性能指标(biao)如表1。
 
2現場(chang)實驗數據(jù)分析
2.1氣相(xiàng)實驗數據(jù)分析
　　三台(tái)流量計與(yǔ)孔闆流量(liàng)計日氣量(liang)數據對比(bǐ)分析如表(biǎo)2。三台流量(liàng)計宜稱的(de)氣相不确(que)定度指标(biao)均在±5%以内(nei)。
 
　　根據實驗(yàn)結果(圖5和(he)圖6)，井口濕(shī)氣氣液兩(liang)相流量計(jì)相對偏差(chà)在土5%以内(nèi)的數據點(dian)占比最高(gao)，爲90%，濕氣流(liú)量計、智能(neng)差壓流量(liang)計與孔闆(pan)流量計日(rì)産氣量相(xiang)對偏差在(zài)土5%以内的(de)數據點占(zhàn)比分别爲(wèi)53%和47%。
 
 
　　按照西(xī)南油氣田(tian)公司天然(rán)氣研究院(yuàn)兩相流量(liàng)計暫定考(kao)核标準氣(qì)相土10%，現場(chang)實驗的濕(shī)氣流量計(jì)氣相誤差(cha)符合率爲(wèi)83%，智能差壓(yā)流量計氣(qi)相誤差符(fu)合率爲87%，井(jing)口濕氣氣(qi)液兩相流(liú)量計氣相(xiang)誤差符合(he)率爲100%。
2.2液相(xiang)實驗數據(jù)對比分析(xi).
　　實驗期間(jiān)，黃203井井口(kǒu)産液量變(bian)化在(2~10)m3，基本(ben)處于在濕(shī)氣流量計(jì)、智能差壓(yā)流量計液(ye)相量程内(nèi)，10%數據處于(yu)井口濕氣(qi)氣液兩相(xiang)流量計液(ye)相量程内(nèi)(表3，圖7和圖(tú)8)。
 
　　智能差壓(ya)流量計與(yu)電磁流量(liàng)計日産液(ye)量相對偏(pian)差在±20%以内(nei)的數據點(dian)占比最高(gao)，爲60%，井口濕(shi)氣氣液兩(liang)相流量計(ji)相對偏差(cha)在±20%以内的(de)數據點占(zhan)比最低，爲(wei)13%。
3結論和建(jian)議
　　濕氣兩(liǎng)相流量計(jì)的測量性(xìng)能與測量(liang)工況緊密(mi)相關。實驗(yan)期間黃203井(jing)處于生産(chǎn)中後期，含(hán)液率低且(qie)工況條件(jian)相對平穩(wěn)。井口濕氣(qì)氣液兩相(xiàng)流量計表(biǎo)現出對該(gai)階段氣相(xiàng)工況較強(qiáng)的适應性(xìng)，智能差壓(ya)流量計表(biao)現出對該(gai)階段液相(xiang)工況較好(hao)的适應性(xìng)。濕氣流量(liang)計、智能差(chà)壓流量計(jì)以及孔闆(pan)流量計測(ce)量結果的(de)相對偏差(cha)均表現爲(wèi)負偏差，三(sān)台流量計(ji)與電磁流(liú)量計測量(liang)結果的相(xiang)對偏差沒(méi)有明顯的(de)變化規律(lü)。濕氣兩相(xiàng)流量計測(cè)量技術的(de)進一步擴(kuò)大應用需(xu)針對頁岩(yan)氣井排采(cai)期、正常生(sheng)産前期、中(zhong)期以及後(hou)期分别進(jìn)行實驗，分(fèn)析不同工(gōng)況條件下(xià)的應用效(xiào)果，總結評(píng)價不同産(chan)品對頁岩(yan)氣井全生(sheng)命周期的(de)适應性。爲(wèi)進一步整(zhěng)合和優簡(jian)化頁岩氣(qi)平台工藝(yi)設備流程(chéng)，應進--步摸(mō)索兩相流(liú)量計安裝(zhuang)在除砂器(qì)前端的應(yīng)用情況。可(ke)陸續摸索(suo)兩相流量(liàng)計在氣舉(jǔ)、泡排、增壓(ya)、柱塞氣舉(jǔ)等采氣工(gong)藝措施情(qíng)況下的應(yīng)用效果。

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