蘇里格氣田單井流量計(jì)選型優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間：2023-01-07 20:16:21來源：hseauto.cn來源：..
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蘇里格氣田目前采用高效低成本的開發(fā)模式，大量采用了智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，流量計(jì)在生產(chǎn)指揮中發(fā)揮重要作用。針對(duì)蘇11、蘇53區(qū)塊生產(chǎn)的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合幾種單井流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)使用效果分析，確定了內(nèi)錐式流量計(jì)作為我區(qū)塊生產(chǎn)中使用的主要流量計(jì)類型。該流量計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：精度高，零部件損壞率低，拆裝方便、勞動(dòng)量小，安全可靠，在蘇里格氣田蘇11、蘇53區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)推廣使用475口井，取得了較好的使用效果。
蘇里格氣田屬于典型的“低滲、低壓、低豐度”氣田，開采難度大，技術(shù)要求高。產(chǎn)品以天然氣為主，伴生少量輕質(zhì)油及地層水。目前我項(xiàng)目部所屬蘇10、蘇11兩個(gè)區(qū)塊開發(fā)方式以直井為主，蘇53區(qū)塊以水平井開發(fā)為主；目前投產(chǎn)井共計(jì)660余口。單井生產(chǎn)的天然氣通過管線在集氣站進(jìn)行集中增壓后，將天然氣輸送到下游用氣單位。隨著井?dāng)?shù)的增加，如何及時(shí)掌握每口井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，及時(shí)處理井場(chǎng)出現(xiàn)的問題，便是工作的重中之重。
井場(chǎng)工藝流程
目前所屬區(qū)塊推廣實(shí)施的氣井井口智能生產(chǎn)控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集，無線傳輸，緊急截?cái)?，遠(yuǎn)程控制，電子巡井等幾部分組成。其中井口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括：流量計(jì)、套壓變送器、油壓變送器等設(shè)備。流量計(jì)等設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過井口RTU遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，傳回到生產(chǎn)調(diào)度中心。通過對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，可以及時(shí)的了解該井的生產(chǎn)狀態(tài)和存在的問題。并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)派出人員進(jìn)行處理。該系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)異常情況，極大的提高了工作效率和安全性。而生產(chǎn)過程中流量計(jì)需提供準(zhǔn)確的單井產(chǎn)量，以便于后期地質(zhì)分析及工藝措施的開展，同時(shí)為智能化生產(chǎn)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。
旋進(jìn)漩渦流量計(jì)簡介
工作原理與結(jié)構(gòu)特征。在入口側(cè)安放一組螺旋型導(dǎo)流葉片，當(dāng)流體進(jìn)入流量傳感器時(shí)，導(dǎo)流葉片迫使流體產(chǎn)生劇烈的旋渦流。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響，檢測(cè)元件測(cè)得流體二次旋轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)頻率就能在較寬的流量范圍內(nèi)獲得良好的線性度。信號(hào)經(jīng)前置放大器放大、濾波、整形轉(zhuǎn)換為與流速成正比的脈沖信號(hào)，然后再與溫度、壓力等檢測(cè)信號(hào)一起被送往微處理器進(jìn)行積算處理，最后在液晶顯示屏上顯示出測(cè)量結(jié)果（瞬時(shí)流量、累積流量及溫度、壓力數(shù)據(jù)）。其轉(zhuǎn)換器原理框圖如圖所示：
流量計(jì)結(jié)構(gòu)。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)主要由殼體、旋渦發(fā)生體、傳感器（溫度、壓力、流量入整流器、支架和轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。結(jié)構(gòu)見下圖。
內(nèi)錐式流量計(jì)工作原理
工作原理。該內(nèi)錐式流量計(jì)是差壓式流量計(jì)的一種，當(dāng)流體連續(xù)流經(jīng)圓形管道內(nèi)的內(nèi)錐裝置時(shí)，流束將在內(nèi)錐體處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力降低，于是在內(nèi)錐體前后產(chǎn)生差壓。流體流速越快，在內(nèi)錐體前后產(chǎn)生的差壓也就越大。因此可通過測(cè)量差壓，來測(cè)量流量的大小。因此天然氣在通過流量計(jì)腔體時(shí)，由引壓管分別連接流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，測(cè)量腔體內(nèi)天然氣的各項(xiàng)參數(shù)，并通過積算儀進(jìn)行流量測(cè)定。
流量計(jì)原理對(duì)比分析：旋進(jìn)漩渦流量計(jì)在工作時(shí)各工作元件需直接接觸天然氣等介質(zhì)，工作元件受介質(zhì)的影響較高；一般適合單相流體。而內(nèi)錐式流量計(jì)則通過引壓管連接各工作元件，工作元件靠介質(zhì)傳導(dǎo)提供各項(xiàng)參數(shù)，不直接被流體進(jìn)行沖擊。
現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)使用情況及維修量統(tǒng)計(jì)：以蘇10、蘇11區(qū)塊2009年份統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，兩個(gè)區(qū)塊先后引進(jìn)3個(gè)廠家生產(chǎn)的旋進(jìn)漩渦流量計(jì)，在用的旋進(jìn)漩渦流量計(jì)共計(jì)222臺(tái)。引進(jìn)內(nèi)錐式流量廠家2個(gè)，在用流量計(jì)共計(jì)175臺(tái)。
零部件損壞情況統(tǒng)計(jì)。更換各種零部件共計(jì)175個(gè)；其中流量傳感器86個(gè)，溫度傳感器27個(gè)，壓力傳感器24個(gè)，通訊模塊6個(gè)，前置放大器17個(gè)。
零部件損壞情況統(tǒng)計(jì)。更換零部件10個(gè)；其中溫度變送器6個(gè)，壓力變送器1個(gè)，差壓變送器1個(gè)，通訊模塊1個(gè)。
主要故障表現(xiàn)形式及原因分析：由于蘇里格氣田屬低壓、低滲區(qū)域，氣井實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)均需進(jìn)行壓裂造縫后方可獲得工業(yè)氣流。在生產(chǎn)初期，天然氣中會(huì)攜帶壓裂砂和壓裂液進(jìn)入地面管線中。天然氣在正常生產(chǎn)過程中也會(huì)攜帶一定量的地層砂和地層水。因此天然氣中攜帶的水及各種雜質(zhì)會(huì)對(duì)流量計(jì)產(chǎn)生影響。
旋進(jìn)漩渦流量計(jì)故障表現(xiàn)及原因分析。數(shù)據(jù)無顯示、或無變化或數(shù)據(jù)異常。引起此類故障的原因主要有：
流量計(jì)漩渦發(fā)生體被砂粒打堆變形，漩渦發(fā)生體葉片被堵塞，甚至憋壓后將漩渦發(fā)生體吹沒。2006年所使用漩渦發(fā)生體屬鋁制，材質(zhì)較軟，易發(fā)生此類情況，存在一定安全隱患。2008年改為不銹鋼材質(zhì)。故障率得到降低，流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器被氣流刺穿甚至刺沒，無法正常工作，引起流量不準(zhǔn)。
天然氣流量較大時(shí)，在流量計(jì)腔體內(nèi)出現(xiàn)節(jié)流，所攜帶的水在工作元件表面形成冰面，致使工作元件無法正常工作。
殼體爆裂。殼體爆裂是較為嚴(yán)重的安全事故，主要是由于氣井含砂較多，將工作元件刺漏、刺沒，從而導(dǎo)致天然氣進(jìn)入流量計(jì)上殼體，由于上部殼體不承壓，從而導(dǎo)致爆裂。
主板報(bào)廢。引起主板報(bào)廢的原因主要有：腔體之間密封不嚴(yán)，天然氣上竄導(dǎo)致顯示屏電路短路。上部殼體安裝不嚴(yán)或出現(xiàn)大的縫隙，由于安裝場(chǎng)地處于戶外，雨水及霧氣進(jìn)入殼體，導(dǎo)致電路損毀。
數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳無信號(hào)。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳不正常涉及到流量計(jì)方面主要是主板損壞，與其它設(shè)備的接線不對(duì)，通訊協(xié)議不支持，電池電力不足。內(nèi)錐式流量計(jì)故障表現(xiàn)及原因分析。數(shù)據(jù)異常導(dǎo)致該情況的主要原因是各種變送器引壓管出現(xiàn)堵塞。該情況主要出現(xiàn)在冬季。由于天冷，單井流量計(jì)未做保溫及加熱措施，導(dǎo)致引壓管內(nèi)積液產(chǎn)生凍堵情況?；虺跗趬毫岩旱入s質(zhì)進(jìn)入引壓管內(nèi)堵塞通道，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)數(shù)據(jù)無顯示主要是由于零部件損壞導(dǎo)致。
數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳無信號(hào)。主板損壞；通訊協(xié)議不支持；電池電力不足。通過對(duì)這兩種流量計(jì)工作原理和結(jié)構(gòu)組成、使用效果、維修情況及故障原因的分析對(duì)比，可以得出結(jié)論：內(nèi)錐式流量計(jì)適應(yīng)蘇里格氣田生產(chǎn)實(shí)際，值得推廣。
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