氣田的井叢(cong)控制系統分(fèn)爲井口部分(fèn)、彙管部分、注(zhù)甲醇和注緩(huan)蝕劑部分、預(yu)留部分以及(ji)分散控制系(xì)統DCS組成。井口(kou)部🔴分使用大(da)小孔闆流量(liang)計 ，井叢運行(hang)前期流量較(jiào)小，采用小孔(kong)闆用于檢測(ce)流量，待穩定(ding)之👌後，天然氣(qì)流量增大，運(yùn)用大孔闆用(yòng)于檢測流量(liang)‼️。
　　進入了21世紀(ji)，測控随着自(zì)動化技術以(yi)及機電一體(ti)化的潮流而(er)有益發展。一(yi)般的機電一(yi)體化系統是(shi)⛹🏻‍♀️由傳感系統(tǒng)能源系統、信(xin)息處理系統(tong)、機械結構等(děng)部件組成的(de)。測☁️量技術🔴是(shi)機電一體化(huà)重要的的組(zǔ)成部分。
工程(cheng)概況
　　從油田(tian)的現狀來看(kan)，機電一體化(hua)技術還沒有(yǒu)達到廣泛🌏應(yīng)用的地步。油(you)田的自動化(huà)程度越來越(yuè)高，測控技術(shu)已經在油田(tián)🌈建設中發揮(huī)着重要作用(yòng)。
氣田井叢工(gong)藝原理如圖(tu)1所示。
 
　　氣田一(yi)個井叢一般(bān)包括3口單井(jǐng)。每單井采出(chū)的天🈚然氣🌏經(jīng)😘過注甲醇和(hé)緩蝕劑的處(chu)理後，再将處(chù)理過的天然(rán)氣進行節流(liú)調壓彙入井(jǐng)叢彙管外輸(shu)至中央處理(li)廠(CPF)。一般而言(yán)，一個大的中(zhong)央處理廠(CPF)能(néng)接收30~40個井叢(cong)的外輸天然(ran)‼️氣，能接收大(da)概100多口井的(de)外輸🍓天然氣(qì)。每口單井采(cǎi)氣樹設置壓(yā)力參💋數檢測(ce)設備，--旦井下(xia)的壓力📧過高(gao)或者壓力變(bian)化過于迅速(sù)，井下的壓力(li)變送器将壓(ya)力信🐪号及時(shi)的将井底和(hé)井口的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻壓力(lì)參數上傳至(zhì)井叢控制室(shi)内的🎯分❌散控(kòng)制系統DCS上。分(fen)散控制系統(tǒng)DCS将💜會發出命(ming)令根據壓力(li)㊙️的升♍高情況(kuang)和變化速率(lǜ)，決定關閉井(jing)底安全閥，還(hái)是井🐕口安全(quán)閥，或者同時(shi)關閉井底和(he)井口安全閥(fa)确保🈲采氣樹(shu)的安全,保證(zhèng)安全生産。井(jǐng)㊙️下的壓力變(bian)送器☁️就像觀(guan)察💁井下情況(kuàng)的眼睛和耳(er)朵，時時🈲檢測(ce)井下壓力參(can)數的變化情(qíng)況，輸送出4~20mA的(de)電流信号，一(yī)旦達👌到危險(xian)地極限，及時(shi)通知井叢的(de)大腦-分散控(kong)制系統DCS，由分(fen)散控制系統(tǒng)DCS,做出判斷，并(bìng)且依據所做(zuo)出的判斷，來(lái)下達相應的(de)指令。流量計(jì)比選
　　每單井(jǐng)井口流量檢(jian)測并遠傳，高(gao)、低流量報警(jǐng)信号🔴傳入分(fen)散控制系統(tong)DCS中，如果流量(liàng)過低聯鎖控(kòng)制節流閥，适(shi)當的控制節(jie)流閥✨的開度(du)，保持流量的(de)穩定性。
　　各類(lei)流量儀表都(dōu)有自己的特(tè)點。選型的目(mu)的就是爲🐅了(le)在衆多的産(chǎn)品中選出适(shì)合工況條件(jian)的儀表。要想(xiǎng)🐇選擇最佳的(de)儀🛀表，必🔅須從(cóng)儀表本身和(he)被測對象兩(liang)方🌍面考慮🌈。首(shou)先當🔴然要确(que)👅認儀表安裝(zhuāng)的必要性，工(gōng)程實際中是(shi)否真的需要(yào)安裝流量儀(yi)表。确定了必(bi)要性之後，如(ru)果隻希望知(zhi)道流體在管(guǎn)道中是🔴否流(liú)動和大㊙️體流(liu)量值，采用價(jia)格低廉的流(liú)量指示器即(jí)可。其⛹🏻‍♀️次，了解(jie)☁️流體的特性(xing)和參數，初選(xuan)流量測量的(de)方法和儀表(biǎo)。除了一些非(fei)常明顯不合(he)适的儀表類(lei)型之外，餘下(xià)幾種方案進(jìn)行下一步深(shen)入的比較。分(fèn)析主要從五(wǔ)個方面進行(háng)的，即儀表的(de)性能，流體特(tè)性方面，安裝(zhuang)條件方面😄，環(huán)境條件方面(miàn)和經濟因素(su)等。
　　氣體流量(liang)計 的種類非(fei)常多，但是常(chang)用的有以孔(kǒng)闆爲代表的(de)節流裝置，渦(wo)街，金屬管浮(fu)子，旋進旋渦(wo)和 氣體渦輪(lun)流量計 。由于(yu)以上幾種流(liu)量計的原理(lǐ)不同，所以它(ta)們所測🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量♈的(de)流量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻下限要(yào)求不同，精度(dù)不同，價格也(ye)不相同。孔闆(pǎn)流量計測量(liang)氣體時壓力(li)損失大，對流(liú)量下限有一(yī)定🈲要求，它适(shì)用于測量精(jing)度要求不高(gao)，介質流量正(zhèng)常的場所。
　　 渦(wo)街流量計 對(dui)氣體介質流(liú)量下限有一(yī)定要求，如果(guǒ)流量正常它(ta)㊙️的☁️測💔量🔴精度(dù)完全可以滿(man)足。
　　 金屬管浮(fú)子流量計 對(duì)壓力有一定(dìng)要求，壓力過(guo)小，浮.子将無(wú)法工作，它可(ke)以🎯用于測💘量(liàng)流量較小的(de)介質，但由于(yú)的它的管徑(jìng)最大隻能做(zuò)DN150，所以它不☀️能(néng)測量大口徑(jing)管道氣體💜流(liú)量。
　　 旋進旋渦(wo)流量計 主要(yao)用于天然氣(qi)的測量，主要(yao)優點是沒有(yǒu)機械轉🐆動部(bù)件，不易腐蝕(shi)、可靠度高、穩(wen)定性好，長期(qi)工作無須維(wéi)護。但是旋進(jin)漩渦流量計(jì)測量含水、含(hán)油、含沙🌈的天(tiān)然氣較爲困(kùn)難，并且測量(liang)的高流量的(de)天然氣顯得(dé)力不從心。
　　氣(qì)體渦輪流量(liang)計也是主要(yào)用于天然氣(qi)介質測量是(shì)一種速度式(shi)儀表，對安裝(zhuang)有直管段要(yào)求。測量精度(du)比較正确，但(dàn)是氣體渦輪(lun)流量計裏面(miàn)有可疑快速(sù)轉動的氣體(tǐ)渦輪，所以使(shi)用時間長之(zhī)後，氣體渦輪(lún)容易磨損，造(zào)成計量不準(zhun)确🈲。如果天然(rán)氣介質内含(han)有較多的雜(zá)質，容易損壞(huai)氣體渦輪。
　　孔(kong)闆，渦街可以(yi)用于各種口(kou)徑管道氣體(ti)介質測量，隻(zhī)是✍️對✔️流🐕量下(xia)限有一定要(yào)求，金屬管浮(fú)子流量計可(kě)用于DN150以下管(guǎn)道介質測量(liang)。
　　綜合以上的(de)考慮以及的(de)現場實際情(qíng)況。從氣田井(jǐng)口出來的天(tiān)然氣，容易含(hán)水、含油、含氣(qi)。雜質成分比(bi)較複雜。并且(qiě)投産初🌈期天(tian)然氣産量比(bi)較小，随着逐(zhú)步的開發和(hé)生産穩定，天(tian)然氣的産量(liàng)逐漸達到峰(fēng)值，之後随着(zhe)生産的💋進一(yī)步深入，井口(kou)天然氣産量(liàng)🐕逐漸進人衰(shuai)竭期。也就是(shì)說天然氣産(chǎn)量要經曆低(dī)💞-高-低的過程(cheng)㊙️。對㊙️于流量計(jì)的算則就非(fēi)常困難。因爲(wèi)每種流量✌️計(jì)都有自己的(de)💃固定量程。如(rú)果用測量低(di)流量的流量(liàng)計，那麽🈚天然(rán)氣産量達到(dao)峰值的時候(hou)，低流量流量(liang)計将無法測(ce)量天然氣産(chan)量。如果用測(cè)🛀量高流量的(de)流量🥵計，那麽(me)天然氣産量(liang)比較小的時(shí)🚶候，高流量流(liú)💯量計将計量(liàng)不準确或者(zhe)根本無法計(ji)量天🔞然氣産(chan)量。
孔闆流量(liang)計
　　針對工程(cheng)實際情況，氣(qì)田井叢天然(ran)氣流量測量(liang)使用了帶兩(liǎng)塊孔闆，可以(yi)在線更換的(de)的孔闆流量(liang)計。小孔闆主(zhǔ)要針對生産(chǎn)前期和後期(qi)，天然氣流量(liang)比🐉較小的💚情(qing)況。而大孔闆(pǎn)主要針對天(tian)然氣生産達(dá)到峰值，天然(ran)氣流量非常(cháng)大的情👨‍❤️‍👨況。根(gēn)據孔闆口徑(jìng)計算公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其(qí)中:C一流出系(xì)數;
E--可膨脹系(xì)數;
A一節流件(jiàn)開孔截面積(ji)，ｍ³;
△P一節流裝置(zhì)輸出的差壓(ya)，Pa;
β一直徑比;.
ρ1一(yi)被測流體在(zai)I-I處的密度，kg/ｍ³;
Qv一(yī)體積流量，m/h.
　　标(biao)準孔闆的流(liu)出系數C由裏(li)德一哈利斯(si)、加拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公👅式(shi)确定。在保持(chí)管徑不變的(de)情況下，隻需(xu)要改變孔闆(pan)的開孔尺寸(cun)，就可以改變(bian)測量範圍。這(zhe)樣就提高了(le)測量的精度(du)。并且巧妙的(de)躲開了孔闆(pǎn)流量計量程(chéng)比隻有3:1,測量(liang)範圍窄的問(wen)題🐅。雖然孔闆(pǎn)🔴流量計現場(chang)安裝條件要(yao)求比較高，需(xu)要比較長的(de)的直管段📧，但(dan)是氣田井叢(cong)的廠區大，能(neng)夠提供較長(zhǎng)的直接管段(duàn)。這個問題可(ke)以⛷️解決。孔闆(pǎn)的檢測🈚件與(yu)差壓顯示儀(yi)表之間的引(yǐn)壓管☔線是比(bǐ)較薄弱的🤩環(huán)節，比較容易(yì)産生洩☀️露、凍(dong)堵、凍結及信(xìn)号失真等故(gu)障。選擇質量(liàng)可靠的引壓(ya)管🌐和電纜♍，并(bing)且要求現場(chǎng)施工的工人(ren)按照國家的(de)标準安裝方(fang)式安裝，避免(mian)今後運行中(zhōng)的📞隐患。
結語(yǔ)
　　孔闆流量計(ji)的許多優點(diǎn)在氣田的井(jǐng)叢可以得以(yǐ)充分的展示(shi)。易于複制,簡(jian)單,牢固,性能(néng)穩定可靠，價(jia)格低，使用期(qi)限長，标準型(xing)㊙️的檢測件爲(wei)全世界通用(yòng)，國際标⭐準化(huà)組🐉織和國際(ji)計量⭕組織均(jun1)認可的産品(pin)。而且孔闆無(wú)須個别校準(zhǔn)，維護成本很(hen)低🌍，對于介質(zhi)的潔淨程度(dù)要求不是很(hen)高。這都非常(chang)符合現場的(de)實際需要。大(da)小兩塊孔闆(pan)可以實現在(zai)線更換，降低(di)了操作難度(du)，降低了維護(hù)成本。可換孔(kong)闆的流量計(ji)的使用，提高(gāo)了計量精度(dù)，降低了投資(zi)成本。始終可(ke)以使孔闆流(liu)量計保持高(gao)效、穩定、低成(chéng)本的運行狀(zhuang)⭐态。

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