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如何利用流量计进行天然气计量中压缩因子的修正

来源:上海自动化仪表作者:上海自动化仪表网址:http://dancingangelshk.com

上海自动化仪表由于天然气计量涉及相关各方利益,其交界面流量数据被各方关注。国内超声流量计使用逐年递增,但工作条件下的压缩因子经常变化,造成了输出数据偏差。天然气组分作为压缩因子的影响因素之一,国内很少对其进行在线分析,因此无法实时调整压缩因子数值,而对于生产方来说,根据生产条件和组分变化对压缩因子进行适时计算和调整是必要的。介绍了某平台天燃气外输的计量方法,压缩因子的影响因素、计算方法及其修正,以准确反映外输天然气实际流量。近年来,随着国家环保要求日趋严格,煤炭消耗受到越来越多的限制,天然气在我国能源战略中的地位逐步凸显,东海、南海的油气田项目逐渐增多。由于海底地质情况复杂,生产中天然气组分和生产工况与设计组分和设计工况会有较大差别,而平台外输流量计则是依据设计组分和设计工况进行选型安装的。这就造成了外输天然气计量出现问题,生产方无法掌握可靠数据。对东海某气田平台(以下简称“LSGP”)在实际生产中遇到的问题进行解析,并找到解决方法。生产方在生产过程中发现平台超声流量计显示数值大于设计正常值,与陆上终端接收站的涡街流量计读数也有较大偏差,而终端涡街流量计已设置温压补偿,并且终端工程师对计量数据与自耗气、干气产量、副产品产量进行了分析,物料平衡较为吻合。因此,工程人员认为涡街流量计计量较为准确, 平台超声流量计可能存在计量不准确的问题。超声流量计在流程图中的设置如图 1 所示。经实地勘察,现场该超声流量计已按照图 1 装设温度传感器和压力传感器,可以实时进行体积流量换算,且现场设备布置符合流量计安装要求。

1 天然气计量方法

天然气输量计算可划分为一、二、三级:一级计量应用于气田外输气的贸易交接计量;二级计量应用于气田内部集气过程的生产计量;三级计量应用于气田内部生产和生活计量。



平台生产天然气通过海管输至陆上终端进行处理,因此平台外输属于二级计量,其系统允许偏差为±5%。天然气计量实际上是天然气流量的测量,是在天然气流动过程中间接测量的,测量的准确度取决于整套测量系统的设计、建设、操作和维护等全过程的质量。目前,天然气计量方式主要有孔板流量计、涡街流量计、超声波气体流量计、设置双流量计相互校验及其他新型流量计量技术。


在国内,虽然孔板流量计仍占主导地位,但超声流量计使用数量逐年递增。LSGP 天然气外输计量器采用外夹式超声波流量计,其原理是在管道内或管道外与轴向成一定方向的一组换能器进行传送和接受声脉冲,顺流传送的低声脉冲被气体加速,逆流传送的声脉冲则被减速,时间差与气体轴向平均流速有关,因此通过数值计算可得到气体流量。其优点是测量准确度高、范围宽、无压损、无可动部件、安装使用费低等。


3 结语

由于 AGA8- 92DC 方法具有更高的可靠性,建议工艺向仪表提条件时通过 AGA8- 92DC 计算压缩因子,使输入条件更加精确。项目实施后,生产方应根据生产条件变化和天然气产品组分的变化,适时调整超声流量计中的压缩因子数值,保证输出流量的准确性。上海自动化仪表对于计量要求较高的位置,可安装在线色谱仪,将组分数据和监测的温度、压力值输入到上位机中进行计算,然后通过远程通信的方式更新超声波气体流量计中的参数,这样就可以及时调整超声流量计输出数值,满足精度要求。