[摘要]闡(chan)述了孔(kong)闆流量(liang)計 的測(ce)量原理(li),針對目(mu)前在天(tian)然氣計(ji)量中孔(kong)闆流量(liang)計👉的運(yun)行情況(kuang)，分析了(le)影響孔(kong)闆流量(liang)計計量(liang)精度的(de)因素,提(ti)出了⛱️提(ti)高孔闆(pan)流量計(ji)計量精(jing)度的若(ruo)幹㊙️措施(shi)。
引言
　　由(you)油井計(ji)量分離(li)器分離(li)出的天(tian)然氣由(you)于分離(li)不淨含(han)有油✔️污(wu),屬髒污(wu)介質;計(ji)量分離(li)器常有(you)氣路跑(pao)油現象(xiang)，造成管(guan)🤩線内積(ji)液;天然(ran)氣流量(liang)不穩定(ding)并随時(shi)間周期(qi)性地大(da)幅度變(bian)化,屬脈(mo)動流體(ti)"上述特(te)點給天(tian)然氣計(ji)量儀表(biao)的設計(ji)選型、使(shi)用維🌏護(hu)及準确(que)🙇‍♀️計量帶(dai)來較大(da)困難。目(mu)前🔴,在油(you)田單井(jing)、分隊、自(zi)用氣及(ji)外輸氣(qi)交接計(ji)量中較(jiao)多應🙇🏻用(yong)孔闆流(liu)量計。影(ying)響孔闆(pan)流量計(ji)計量準(zhun)确的因(yin)素很多(duo),從孔闆(pan)的技術(shu)原理、孔(kong)闆的管(guan)理及孔(kong)闆安裝(zhuang)使用條(tiao)件等方(fang)面結合(he)實際情(qing)㊙️況進行(hang)了分析(xi)。
1孔闆流(liu)量計工(gong)作原理(li)
　　孔闆流(liu)量計是(shi)根據安(an)裝在管(guan)道中的(de)孔闆産(chan)生的差(cha)🧡壓,已知(zhi)流🔴體條(tiao)件和孔(kong)闆與管(guan)道的幾(ji)何尺寸(cun)來測量(liang)流量。它(ta)由孔闆(pan)、 差壓變(bian)送器 和(he) 流量顯(xian)示儀 組(zu)成。當流(liu)體流經(jing)設置在(zai)管道中(zhong)的節流(liu)件(孔.闆(pan))時，流束(shu)将在🔱節(jie)流件處(chu)形成局(ju)部收縮(suo),此時流(liu)速增大(da)，靜壓降(jiang)低，在孔(kong)闆前後(hou)産生差(cha)壓;流量(liang)愈大,差(cha)壓愈大(da)，因而🏃🏻可(ke)根據差(cha)壓來衡(heng)量流量(liang);的大小(xiao)。這種測(ce)量♻️方法(fa)以流動(dong)連續性(xing)方程(質(zhi)量守恒(heng)定律)和(he)伯努利(li)方程(能(neng)量守💃🏻恒(heng)定律)爲(wei)基礎。天(tian)然氣标(biao)準體積(ji)流量計(ji)算公式(shi)如下🐕:

式(shi)中:Qn一标(biao)準狀态(tai)下天然(ran)氣體積(ji)流量,m3/s;Ag一(yi)秒計量(liang)系數,視(shi)采用💘計(ji)量單位(wei)而定;
C一(yi)流出系(xi)數;E一漸(jian)進速度(du)系數;d一(yi)孔闆開(kai)孔直徑(jing),mm;Fc-相對🌈密(mi)度🚶系數(shu);?一可膨(peng)脹性系(xi)數;Fz-超壓(ya)縮因子(zi);Fr一流動(dong)溫度📞系(xi)數🤩;P1一孔(kong)🈲闆.上♊遊(you)側取壓(ya)孔氣流(liu)絕對靜(jing)壓,MPa;Δp-氣流(liu)流經孔(kong)闆時産(chan)生的差(cha)壓,Pa。
2孔闆(pan)流量計(ji)儀表特(te)點
　　孔闆(pan)流量計(ji)得以廣(guang)泛使用(yong)，是因爲(wei)它具有(you)以下優(you)點:節流(liu)裝置結(jie)構簡單(dan),安裝方(fang)便,工作(zuo)可靠，有(you)一定的(de)精度,能(neng)🍓滿足🔱一(yi)般📧工程(cheng)測量和(he)貿易計(ji)量的需(xu)要;使用(yong)曆史悠(you)久,有豐(feng)富可靠(kao)的實.驗(yan)數據，設(she)計加工(gong)已标準(zhun)化，隻要(yao)按标準(zhun)設計、加(jia)工、安裝(zhuang)、檢驗和(he)使用，勿(wu)需進行(hang)實測标(biao)定,也能(neng)在已知(zhi)的不确(que)定度範(fan)圍内進(jin)行流量(liang)測量]。
3影(ying)響孔闆(pan)流量計(ji)準确計(ji)量的因(yin)素
　　通過(guo)現場多(duo)年使用(yong)和維護(hu)孔闆流(liu)量計,發(fa)現儀表(biao)在運行(hang)中🌐普遍(bian)存在以(yi)下幾個(ge)問題:
1)采(cai)用傳統(tong)孔闆流(liu)量計測(ce)量,存在(zai)測量範(fan)圍窄(最(zui)大爲1:3.5)、測(ce)量精🌈度(du)低、在氣(qi)體流量(liang)波動範(fan)圍大時(shi)需更換(huan)不同🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)孔闆元(yuan)件等缺(que)點。
2)秋冬(dong)春三季(ji)，天然氣(qi)中含水(shui)、原油及(ji)一些顆(ke)粒雜質(zhi)🙇‍♀️,容易使(shi)差壓計(ji)導壓管(guan)路堵塞(sai)或阻塞(sai),從而不(bu)能準确(que)反映節(jie)流裝✂️置(zhi)産生的(de)真實差(cha)壓信号(hao)'51。
3)由于天(tian)然氣氣(qi)液分離(li)效果不(bu)好，在導(dao)壓管路(lu)中及差(cha)壓計👣的(de)正負壓(ya)力室産(chan)生積水(shui)、積油等(deng)現,象，使(shi)差壓計(ji)産生液(ye)位♊附加(jia)誤差造(zao)成計量(liang)不準。
4)孔(kong)闆需定(ding)期檢查(cha)、清洗和(he)檢測幾(ji)何尺寸(cun),而天然(ran)氣計量(liang)條😄件差(cha),很難定(ding)期檢修(xiu)。
5)對天然(ran)氣來說(shuo)，當介質(zhi)壓力溫(wen)度變化(hua)時,其體(ti)積也随(sui)之改變(bian),從而使(shi)儀表顯(xian)示随溫(wen)度壓力(li)的變化(hua)而産生(sheng)⭐誤差。
4提(ti)高孔闆(pan)流量計(ji)計量精(jing)度的措(cuo)施
　　标準(zhun)孔闆節(jie)流裝置(zhi)天然氣(qi)流量的(de)計算公(gong)式是以(yi)通🔅過孔(kong)📧闆的氣(qi)流爲單(dan)相及穩(wen)定流體(ti)的基礎(chu)上推導(dao)出來的(de),當測量(liang)的氣流(liu)條件達(da)不到規(gui)定要求(qiu)時,便不(bu)能獲得(de)可靠的(de)測量值(zhi)。對♌于氣(qi)流脈動(dong)、氣質中(zhong)含水及(ji)含雜質(zhi)的油田(tian)單井天(tian)然氣計(ji)量,目前(qian)尚未🧑🏾‍🤝‍🧑🏼找(zhao)到一-種(zhong)方法來(lai)确定或(huo)預測一(yi)個修正(zheng)系數以(yi)便♊.彌補(bu)這種誤(wu)✌️差。要想(xiang)提高雙(shuang)波紋管(guan)差壓式(shi)流量計(ji)的計量(liang)精度,必(bi)須🌂抑制(zhi)氣流波(bo)動、消除(chu)氣質中(zhong)的水☀️分(fen)及雜質(zhi),使氣流(liu)條件達(da)到規定(ding)的要求(qiu),并減少(shao)環境及(ji)人爲因(yin)素對儀(yi)表的影(ying)響。通過(guo)長時間(jian)的試驗(yan)與應用(yong),證明以(yi)下♍幾種(zhong)方👄法可(ke)以提高(gao)孔闆流(liu)量計計(ji)量精度(du):
1)合理選(xuan)取測量(liang)點。進入(ru)雙波紋(wen)管差壓(ya)式流量(liang)計的🌈氣(qi)體必🏒須(xu)先通過(guo)氣液分(fen)離器、過(guo)濾器。把(ba)測量管(guan)裝在對(dui)消除脈(mo)動👉來說(shuo)較爲有(you)利的位(wei)置,例如(ru)裝在調(diao)壓閥的(de)入口側(ce)或遠離(li)🌈脈動源(yuan)🌈。
2)爲了減(jian)少脈動(dong)幅度,可(ke)在脈動(dong)源和測(ce)量管之(zhi)間的管(guan)線👈上加(jia)裝-一個(ge)容器(具(ju)有一定(ding)容積)或(huo)者設計(ji)專門的(de)脈動衰(shuai)減器。把(ba)節流閥(fa)或限流(liu)器裝在(zai)脈動源(yuan)和測量(liang)管之間(jian)是減少(shao)脈動的(de)㊙️最有效(xiao)方法,但(dan)是這🌈種(zhong)方法如(ru)果壓力(li)降過大(da),會提高(gao)油井回(hui)💋壓,對油(you)井📐正常(chang)生産有(you)不利影(ying)響,就不(bu)宜采用(yong)。
3)采用直(zhi)徑比β值(zhi)較小的(de)孔闆。在(zai)多路計(ji)量裝置(zhi)中，使用(yong)每一支(zhi)路㊙️在盡(jin)可能高(gao)的差壓(ya)下操作(zuo)。
4)在差壓(ya)仍保持(chi)較高的(de)操作前(qian)提下,可(ke)用較小(xiao)的測量(liang)管,而孔(kong)闆開孔(kong)直徑基(ji)本不變(bian)。
5)在節流(liu)裝置前(qian)後取壓(ya)管出口(kou)處分别(bie)加裝一(yi)個具🌈有(you)一定容(rong)積的氣(qi)液分離(li)器，使差(cha)、靜壓信(xin)号達到(dao)先氣液(ye)分離及(ji)緩沖後(hou)再進🔞入(ru)流量計(ji)。
6)導壓管(guan)路，上的(de).上下遊(you)導壓閥(fa)應選用(yong)大通徑(jing)的球🐅型(xing)閥[51。
7)選用(yong)一體化(hua)、精度高(gao)、寬量比(bi)的新型(xing)智能孔(kong)闆流量(liang)計☀️，使用(yong)維護更(geng)加方便(bian)。
8)爲了防(fang)止導壓(ya)管的凍(dong)堵,必須(xu)對導壓(ya)管路進(jin)行保溫(wen),并❗增加(jia)加熱補(bu)償保溫(wen)措施。
9)對(dui)于因下(xia)遊波動(dong)源而引(yin)起計量(liang)點氣流(liu)脈動的(de)情況,可(ke)🥵通過調(diao)整節流(liu)裝置下(xia)遊側閥(fa)門的閥(fa)位,使計(ji)量點氣(qi)流脈動(dong)幅度減(jian)小。試驗(yan)證明，采(cai)用關.小(xiao)計量管(guan)下遊閥(fa)的方法(fa)控制氣(qi)流脈💃🏻動(dong),效果明(ming)顯。
10)在單(dan)井天然(ran)氣計量(liang)應用時(shi),由于壓(ya)力溫度(du)變化會(hui)引起計(ji)量誤差(cha),可采用(yong)具有壓(ya)力、溫度(du)自動補(bu)償和壓(ya)縮因子(zi)修正功(gong)能的智(zhi)能型流(liu)量計(2]。
11)必(bi)須對導(dao)壓管路(lu)、孔闆裝(zhuang)置定期(qi)進行排(pai).污清洗(xi)工作📞，确(que)🛀保導壓(ya)管暢通(tong)[5]。
5孔闆流(liu)量計發(fa)展與展(zhan)望
　　孔闆(pan)流量計(ji)作爲一(yi)種經典(dian)流量計(ji)量器具(ju),是由若(ruo)幹個獨(du)🍓立單元(yuan)組合在(zai)一起的(de)，它們之(zhi)間配置(zhi)合理與(yu)否,安裝(zhuang)是否規(gui)範，都會(hui)直接影(ying)響測量(liang)精度,因(yin)此研制(zhi)一🥵體化(hua)孔闆流(liu)量計産(chan)品🌂，簡化(hua)結構,減(jian)少運行(hang)維護量(liang),提㊙️高性(xing)價比,是(shi)前景廣(guang)闊的項(xiang)目,它的(de)型式💋和(he)參數是(shi)随☔着測(ce)試技術(shu)的發展(zhan)而不🔅斷(duan)優化的(de)。當今孔(kong)闆流量(liang)計🌂發展(zhan)趨勢是(shi)一體化(hua)、精度高(gao)、寬量比(bi)的新型(xing)智😄能流(liu)量🥰計,擁(yong)有補償(chang)功能♉完(wan)善的流(liu)量計算(suan)機，具有(you)強大的(de)功能軟(ruan)件,同時(shi)設有RS485計(ji)算機通(tong)信💃🏻接口(kou)，可與DCS連(lian)接通.信(xin),對維護(hu)檢修提(ti)供了方(fang)便,這些(xie)都爲孔(kong)闆流量(liang)計☔更好(hao)地💃應用(yong)提供了(le)可✨靠的(de)技術保(bao)證。
6結束(shu)語
　　從以(yi)上分析(xi)可以看(kan)出,孔闆(pan)流量計(ji)用于油(you)田天然(ran)氣計♌量(liang)困✊難和(he)問題較(jiao)多,受各(ge)種因素(su)影響綜(zong)合計量(liang)精度不(bu)是很高(gao)。但☁️孔闆(pan)流量計(ji)作爲一(yi)種計量(liang)器具，具(ju)有悠久(jiu)的曆史(shi),它的設(she)計、計算(suan)、加工、安(an)裝、使用(yong)、維護等(deng)環節都(dou)具備了(le)完備的(de)标準和(he)規範。随(sui)着電子(zi)技術的(de)飛速發(fa)展,一體(ti)☎️化智能(neng)孔闆流(liu)量計的(de)量🏃‍♀️程範(fan)圍和精(jing)度都有(you)較大提(ti)高。

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