如何利用流量計進(jìn)行天然氣計量中壓縮因子的修正

上海自動(dòng)化儀表由于天然氣計量涉及相關(guān)各方利益，其交界面流量數據被各方關(guān)注。國內超聲流量計使用逐年遞增，但工作條件下的壓縮因子經(jīng)常變化，造成了輸出數據偏差。天然氣組分作為壓縮因子的影響因素之一，國內很少對其進(jìn)行在線(xiàn)分析，因此無(wú)法實(shí)時(shí)調整壓縮因子數值，而對于生產(chǎn)方來(lái)說(shuō)，根據生產(chǎn)條件和組分變化對壓縮因子進(jìn)行適時(shí)計算和調整是必要的。介紹了某平臺天燃氣外輸的計量方法，壓縮因子的影響因素、計算方法及其修正，以準確反映外輸天然氣實(shí)際流量。近年來(lái)，隨著(zhù)國家環(huán)保要求日趨嚴格，煤炭消耗受到越來(lái)越多的限制，天然氣在我國能源戰略中的地位逐步凸顯，東海、南海的油氣田項目逐漸增多。由于海底地質(zhì)情況復雜，生產(chǎn)中天然氣組分和生產(chǎn)工況與設計組分和設計工況會(huì )有較大差別，而平臺外輸流量計則是依據設計組分和設計工況進(jìn)行選型安裝的。這就造成了外輸天然氣計量出現問(wèn)題，生產(chǎn)方無(wú)法掌握可靠數據。對東海某氣田平臺（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“LSGP”）在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行解析，并找到解決方法。生產(chǎn)方在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現平臺超聲流量計顯示數值大于設計正常值，與陸上終端接收站的渦街流量計讀數也有較大偏差，而終端渦街流量計已設置溫壓補償，并且終端工程師對計量數據與自耗氣、干氣產(chǎn)量、副產(chǎn)品產(chǎn)量進(jìn)行了分析，物料平衡較為吻合。因此，工程人員認為渦街流量計計量較為準確, 平臺超聲流量計可能存在計量不準確的問(wèn)題。超聲流量計在流程圖中的設置如圖 1 所示。經(jīng)實(shí)地勘察，現場(chǎng)該超聲流量計已按照圖 1 裝設溫度傳感器和壓力傳感器，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行體積流量換算，且現場(chǎng)設備布置符合流量計安裝要求。

1 天然氣計量方法

天然氣輸量計算可劃分為一、二、三級：一級計量應用于氣田外輸氣的貿易交接計量；二級計量應用于氣田內部集氣過(guò)程的生產(chǎn)計量；三級計量應用于氣田內部生產(chǎn)和生活計量。

平臺生產(chǎn)天然氣通過(guò)海管輸至陸上終端進(jìn)行處理，因此平臺外輸屬于二級計量，其系統允許偏差為±5%。天然氣計量實(shí)際上是天然氣流量的測量，是在天然氣流動(dòng)過(guò)程中間接測量的，測量的準確度取決于整套測量系統的設計、建設、操作和維護等全過(guò)程的質(zhì)量。目前，天然氣計量方式主要有孔板流量計、渦街流量計、超聲波氣體流量計、設置雙流量計相互校驗及其他新型流量計量技術(shù)。

在國內，雖然孔板流量計仍占主導地位，但超聲流量計使用數量逐年遞增。LSGP 天然氣外輸計量器采用外夾式超聲波流量計，其原理是在管道內或管道外與軸向成一定方向的一組換能器進(jìn)行傳送和接受聲脈沖，順流傳送的低聲脈沖被氣體加速，逆流傳送的聲脈沖則被減速，時(shí)間差與氣體軸向平均流速有關(guān)，因此通過(guò)數值計算可得到氣體流量。其優(yōu)點(diǎn)是測量準確度高、范圍寬、無(wú)壓損、無(wú)可動(dòng)部件、安裝使用費低等。

3 結語(yǔ)

由于 AGA8- 92DC 方法具有更高的可靠性，建議工藝向儀表提條件時(shí)通過(guò) AGA8- 92DC 計算壓縮因子，使輸入條件更加精確。項目實(shí)施后，生產(chǎn)方應根據生產(chǎn)條件變化和天然氣產(chǎn)品組分的變化，適時(shí)調整超聲流量計中的壓縮因子數值，保證輸出流量的準確性。上海自動(dòng)化儀表對于計量要求較高的位置，可安裝在線(xiàn)色譜儀，將組分數據和監測的溫度、壓力值輸入到上位機中進(jìn)行計算，然后通過(guò)遠程通信的方式更新超聲波氣體流量計中的參數，這樣就可以及時(shí)調整超聲流量計輸出數值，滿(mǎn)足精度要求。