氣田(tián)的井叢控制系統(tong)分爲井口部分、彙(hui)管部分、注甲醇和(hé)注緩蝕劑部分、預(yù)留部分以及分散(san)控制系統DCS組成。井(jing)口部分使用大小(xiao)孔闆流量計
，井叢(cóng)運行前期流量較(jiào)小，采用小孔闆用(yong)于檢測流量，待穩(wen)🏃🏻定之後，天然氣流(liu)量增大，運用大孔(kǒng)闆用于檢測流量(liang)。
進入了21世紀，測控(kòng)随着自動化技術(shu)以及機電一體🧑🏾🤝🧑🏼化(hua)的潮流而有益發(fa)展。一般的機電一(yī)體化系統是🔞由傳(chuan)感系🌈統能💰源系統(tǒng)、信息處理系統、機(jī)械結構等部件組(zu)成的。測♋量技術⚽是(shì)機電一體化重要(yào)的的組成部分。
工(gong)程概況
從油田的(de)現狀來看，機電一(yī)體化技術還沒有(yǒu)達到廣泛應用的(de)地步。油田的自動(dòng)化程度越來越高(gāo)，測控技術已經在(zài)油田建設中發揮(huī)着重要作用。
氣田(tian)井叢工藝原理如(rú)圖1所示。
氣田一個(ge)井叢一般包括3口(kou)單井。每單井采出(chu)的天然氣經過注(zhu)甲醇和緩蝕劑的(de)處理後，再将處理(lǐ)過的天然氣進行(háng)節流調壓彙入井(jǐng)叢彙管外輸至中(zhōng)央處理🧑🏽🤝🧑🏻廠(CPF)。一般而(er)言，一個大的中央(yāng)處理廠(CPF)能接收30~40個(ge)井叢的💋外輸天然(rán)🙇🏻氣，能接收🏃大概100多(duō)口井的外輸天然(rán)氣。每口單井采氣(qì)樹設置壓力參數(shu)檢測設備📞，--旦井下(xia)的壓力過高或者(zhě)壓力變化過于迅(xun)速，井下♈的壓力變(biàn)送器将🔴壓力信号(hào)及時的将井底和(he)井口的㊙️壓力參數(shu)上傳至井叢控制(zhì)室内的💁分散控制(zhi)系統DCS上。分散控制(zhì)系統DCS将會發出👉命(mìng)令根據壓力的升(shēng)高情況和變化速(sù)率，決定關閉井底(dǐ)安全⁉️閥，還是井口(kou)安全閥，或者同時(shi)關閉👣井底和井口(kǒu)安全閥确保❤️采氣(qì)❗樹的安全,保證安(ān)全生産。井下的壓(ya)力變送器就像觀(guan)察井下情況的眼(yǎn)睛和耳朵，時時檢(jiǎn)測井下🏃🏻♂️壓力參數(shù)的變化情🏃♀️況，輸送(song)出4~20mA的電流信号，一(yi)旦達到危險地極(jí)限，及時通知井叢(cóng)的大腦-分散控制(zhì)系統DCS，由分散控制(zhi)系統DCS,做出判斷，并(bing)且依據🥵所做出的(de)判斷，來下達相應(ying)的指令。流量計比(bǐ)選
每單井井口流(liu)量檢測并遠傳，高(gao)、低流量報警信号(hào)傳入分散🔱控制系(xì)統DCS中，如果流量過(guò)低聯鎖控制節流(liu)閥，适當的控💔制節(jiē)流閥的開度，保持(chi)流量的穩定性。
各(gè)類流量儀表都有(yǒu)自己的特點。選型(xíng)的目的就是爲了(le)在衆多的産品中(zhōng)選出适合工況條(tiao)件的儀表。要想💃🏻選(xuǎn)擇最佳的儀🤞表，必(bì)須從儀表本身和(he)被測對象兩方面(mian)考慮。首先當然要(yao)确🆚認儀表🐪安裝的(de)必要性，工程實際(jì)中是否真的需要(yao)安裝流量儀表。确(què)定了必要性之後(hòu)，如果隻希望知道(dào)流體在管道中是(shi)否流動和大體🈚流(liú)量值，采用價💃🏻格低(di)廉的流量指示器(qì)即可。其次，了解流(liú)體的特性和參數(shù)，初選流量測📐量的(de)方法和儀表。除了(le)一些非常明顯⚽不(bú)合适的儀表類型(xíng)之外，餘下幾種方(fang)案進🌏行下一步深(shen)入的比❗較。分析主(zhu)要從五個方面進(jin)行的，即儀表的性(xìng)能，流🌂體特性方面(mian)，安裝條件方🛀面，環(huán)境條件方面和經(jīng)濟🔞因素🈲等。
氣體流(liú)量計
的種類非常(cháng)多，但是常用的有(yǒu)以孔闆爲代表的(de)節♍流裝🌈置，渦街，金(jīn)屬管浮子，旋進旋(xuan)渦和
氣體渦輪流(liu)量計
。由于以上幾(jǐ)種流量計的原理(lǐ)不同，所以它們所(suǒ)測量📧的流量🔞下限(xian)要求不同，精度不(bú)同，價格也不相同(tong)。孔闆流量🔅計測量(liàng)氣體時壓力損失(shi)大，對流量下限有(yǒu)一定要求，它适用(yong)于測量精度要求(qiú)不高，介質流🐇量正(zheng)常的場所。
渦街流(liu)量計
對氣體介質(zhì)流量下限有一定(dìng)要求，如果流量正(zhèng)常它的測📐量精度(du)完全可以滿足。
金(jīn)屬管浮子流量計(jì)
對壓力有一定要(yào)求，壓力過小，浮.子(zi)将無法工作，它可(ke)以用于測量流量(liang)較小的介質，但由(yóu)于的它的管徑最(zuì)♌大隻能做🈲DN150，所以它(ta)不能測量大口徑(jìng)管道氣體流量。
旋(xuan)進旋渦流量計
主(zhu)要用于天然氣的(de)測量，主要優點是(shi)沒有機械轉動部(bu)件，不易腐蝕、可靠(kao)度高、穩定性好，長(zhǎng)期工作無🏃須維護(hù)。但是旋進漩渦流(liu)量計測量含水、含(hán)油、含沙的天然氣(qi)較爲困難，并且測(ce)量的高流😍量的天(tiān)然氣🛀顯得力不從(cóng)心。
氣體渦輪流量(liàng)計也是主要用于(yú)天然氣介質測量(liàng)是一種速度式儀(yi)表，對安裝有直管(guan)段要求。測量精度(du)比較正确，但是氣(qi)體渦輪流量計裏(lǐ)面有可疑快💯速轉(zhuǎn)動的氣體渦輪，所(suo)以使用💛時間長之(zhi)後，氣體渦輪容易(yi)磨損，造成計量不(bu)準确。如果天然氣(qi)介質内💯含有較多(duo)的雜質，容易損壞(huai)氣體渦輪。
孔闆，渦(wo)街可以用于各種(zhǒng)口徑管道氣體介(jie)質測量，隻是對流(liú)量下限有一定要(yao)求，金屬管浮子流(liu)量計可用于DN150以下(xia)管🐪道介質測量。
綜(zōng)合以上的考慮以(yǐ)及的現場實際情(qíng)況。從氣田井口🍓出(chū)來的天然氣，容易(yi)含水、含油、含氣。雜(za)質成分比較複雜(zá)。并且投🌈産初期天(tian)然氣産量比較小(xiao)，随着逐步的開發(fa)和生💘産穩定，天然(ran)氣的産量逐漸達(dá)到峰值，之後随🏃♀️着(zhe)生産的進一步深(shēn)入，井口天然氣産(chǎn)量逐漸進人衰😍竭(jie)期。也就是說天然(rán)氣産量要經曆低(dī)-高-低的過程。對🌏于(yú)流量計的算😍則就(jiù)非常困難。因爲每(mei)種流量計都有自(zì)己的固定量程。如(ru)果用測量低流✌️量(liàng)的流量計，那麽🏃♂️天(tiān)然氣産量達到🔅峰(fēng)值的時候，低流量(liàng)流量計将無法🛀🏻測(cè)量天㊙️然氣産量。如(rú)果✉️用測⛹🏻♀️量高流量(liàng)的流量計，那麽天(tiān)然氣産量比較小(xiǎo)的時候，高流量流(liu)㊙️量計将計量不準(zhun)确或者根本無法(fa)計量天然氣産量(liang)。
孔闆流量計
針對(duì)工程實際情況，氣(qi)田井叢天然氣流(liú)量測量使用了帶(dài)兩💚塊🐪孔闆，可以在(zài)線更換的的孔闆(pǎn)流量計。小孔闆主(zhǔ)♊要針對生産前期(qi)和後期，天然氣流(liu)量比較小的情況(kuang)。而大孔闆主要針(zhēn)對天然氣生産達(da)到峰值，天然氣流(liú)量非常大的情況(kuàng)。根據孔闆口徑計(ji)⭕算公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其中:C一流(liu)出系數;
E--可膨脹系(xì)數;
A一節流件開孔(kong)截面積，ｍ³;
△P一節流裝(zhuāng)置輸出的差壓，Pa;
β一(yi)直徑比;.
ρ1一被測流(liú)體在I-I處的密度，kg/ｍ³;
Qv一(yī)體積流量，m/h.
标準孔(kong)闆的流出系數C由(yóu)裏德一哈利斯、加(jia)拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公式🔞确✨定。在(zài)👈保持管徑不變的(de)情況下，隻需要改(gai)變孔㊙️闆的開孔尺(chǐ)寸，就可以改變測(cè)量範圍。這樣就提(ti)高了測量的精度(dù)🌍。并且巧妙的躲開(kāi)了孔闆流量計量(liang)程比隻有3:1,測量範(fàn)圍窄的問題。雖然(ran)孔闆流量計現💋場(chang)安裝條件要求比(bi)較高，需要比較長(zhang)的的直管段🔴，但是(shi)氣田井叢🔴的廠區(qū)大，能夠提供較長(zhang)的直接管段。這個(ge)問題可以解決。孔(kǒng)🌈闆的檢測件與差(cha)壓顯示儀表之間(jian)的引壓管㊙️線是比(bǐ)較薄弱的🤟環節，比(bǐ)較容易産生洩露(lu)、凍堵、凍結✔️及信号(hao)❗失真等故障。選擇(ze)質🙇♀️量可靠的引壓(yā)管📱和電纜，并且要(yao)求現場施工的工(gong)人按照國家的标(biao)準安裝方式安裝(zhuang)，避免今後運行中(zhōng)的隐患。
結語
孔闆(pǎn)流量計的許多優(yōu)點在氣田的井叢(cong)可以得以充❌分的(de)展示。易于複制,簡(jiǎn)單,牢固,性能穩定(dìng)可靠，價格低⛷️，使用(yòng)期限長，标準型🌂的(de)檢測件爲全世界(jiè)通用，國際标準化(hua)組織和國際計量(liàng)組織均認可的産(chan)品。而且孔闆無須(xu)個别校準，維護成(chéng)本很低，對于介質(zhì)的潔淨程度要求(qiu)不是很高。這都非(fēi)常符合現場的實(shí)際需要。大小兩塊(kuài)孔闆可以實現在(zài)線更換🙇🏻，降低了操(cao)作難度，降低了維(wei)護成本。可換孔闆(pǎn)的流量計的💋使用(yòng)，提高了計量精度(du)，降低了投資成本(ben)。始終可以使孔闆(pǎn)流量計保持高效(xiao)、穩定、低成本的運(yùn)行狀态。
文章來源(yuán)于網絡,如有侵權(quan)聯系即删除！
