旋进旋涡与V锥组合计量气液两相流实验研究

目的解决低渗透气田在井间串联、井口混输计量模式下,单井产气、产液量无法准确计量的技术难题。方法基于旋进旋涡流量计和V锥流量计的单相计量原理,通过开展空气-水两相流的室内实验,分析了不同运行压力、气液比以及表观气速下单相流量计的混相计量误差变化规律。借助量纲分析法,分别建立了进动频率和压降与相关无量纲准数的关联公式,并采用室内实验数据分别进行了混相条件下的参数修正,利用两种流量计串联组合的方式,提出了一种适用于低含液率的湿气双参数组合计量模型,并采用延安气田现场的实流数据对模型计算精度进行了验证。结果室内实验时,当湿气体积含液率小于1%时,旋进旋涡进动频率随体积含液率的升高而降低,出现“欠读”现象,而V锥流量计的计量压降随体积含液率的升高而增大,产生“过读”现象。当体积含液率大于1%时,由于气相含液量偏大,造成旋涡进动信号下降规律不明显,从而导致组合计量模型的结果可能出现失真,现场实流测试结果显示,组合计量模型的气相体积流量的平均相对误差为2.029%,液相体积流量的平均相对误差为15.066%,体积含液率的平均绝对误差为0.059%。结论旋进旋涡与V锥流量计的组合计量模型在气相含液量较低时,气相和液相的计量精度可满足现场生产需要,且加工设计成本较低,可以为延安气田排水采气井的气液混相计量提供技术支持。

应用OCS可编程控制器实现天然气计量核查

天然气计量现场需要对流量计算机进行计量核查,一次表流量计种类不同、组态参数配置复杂、受液晶显示窗口限制无法同步采集计量核查数据等问题制约了现场操作的可行性。本文研发了一种基于OCS可编程控制器的天然气计量网关,可针对不同厂家流量计算机的数据参数表,动态配置数据类型、从机地址、字节顺序、读写权限并映射到OCS的%R设备寄存器,解决了天然气计量核查数据预采集的难题;结合现场天然气介质组份、实时工况温度、实时工况压力值等数据,使用依据GB/T17747-2011《天然气压缩因子的计算》所研发的“天然气流量计算机压缩因子核查软件”,按流量计算机参数设置进行的计量核查;使用依据GB/T11062-2020《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》所研发的“天然气流量能量计量核查软件”,进行天然气能量计量核查;针对天然气的现场计量核查,实现了硬件自动化采集预处理,软件自动化快速计算,有效提升了计量的工作效率和可靠性。

动态条件下连续密度测量标准对标分析

在原油交接计量过程中需要进行体积量与质量之间的换算,油品密度主要以人工取样、化验密度为主,因此在线振动管液体密度计的技术水平直接制约着原油交接计量的自动化水平。通过了解确认在线振动管液体密度计技术水平及现场应用存在问题,对标分析API、ISO国际标准的技术内容,结合国内实际情况,从选型、安装、运行到使用和维护等全生命周期内规范在线振动管液体密度计的使用,减少测量系统和检定系统密度误差,保证原油交接计量中油量计量和流量计检定计算的准确性。

评估原油交接过程动态计量输差的成对t检验方法研究

原油交接计量过程中由于流量计的误差、动态变化的压力与温度等不确定性因素而产生计量输差,引起交接计量纠纷。采用成对样本t检验与流量计误差分析相结合的新方法,对原油交接过程的动态计量输差进行了评估,对动态计量过程中的来油流量与回油流量两者之间的输差数据进行了正态性检验和相关性性检验。结果表明,采油厂与轻烃厂原油交接数据相关性非常的明显,输差数据服从正态分布,采油厂与轻烃厂原油交接计量的生产数据满足成对t检验的要求。通过成对样本t检验对输差数据进行了量化评估,给出了动态计量输差的合理偏差范围,分析了动态计量过程来油流量与回油流量两者之间输差的合理性。对流量计置信区间的分析表明,来油流量置信区间与回油流量置信区间的相对位置只能定性地显示输差是否明显,不像成对t检验可以定量地给出计量允差。成对t检验能够计算得到计量允差这一新量化指标,可将成对样本t检验方法与流量计的误差分析相结合,用于评估原油交接过程的动态计量输差。

基于文丘里管的湿天然气在线计量技术研究与应用

为实现湿天然气的在线不分离计量,取代现有分离器的单独计量方式,在梳理湿天然气计量模型的基础上,通过CFD技术模拟单一气相、单一液相和等量气液两相流经文丘里管压差流量计时的压力分布和速度分布,考察不同气相流量和液相流量下的静压参数,以此计算虚高系数,并通过非线性拟合得到虚高系数与气相流量、液相流量和管道内压的关系,最后通过湿气流量计现场对比测试撬完成效果验证。结果表明:单一液相的轴向压降较小,气液两相在收缩段和喉道处的压降最大,单一气相流量计的计量结果存在虚高现象;气相和液相流量越大,虚高现象越明显,虚高流量值与实际值的差异越大;在线湿气流量计的气相计量误差范围为-0.8%~6.3%,液相计量误差范围为-22.1%~-0.3%,准确度基本满足现场计量需求,具有较高的实用价值。

旋进旋涡湿气计量工艺现场适应性研究

为明确旋进旋涡湿气计量工艺在川西气田的适应性,以川西气田常规致密气井和含凝析油气井的生产特征为基础,通过分析不同工况下旋进旋涡流量计的误差范围,明确旋进旋涡湿气计量工艺在川西气田的应用界限为水气比<3 m3/104 m3.该工艺在川西气田常规致密气井和含凝析油气井的现场应用适应性较强,能满足现场湿气计量要求.初步形成了替代轮换计量和单井分离计量的湿气计量工艺推广方案,可省去分离器、轮换阀组等设备,大大简化站场流程,有利于站场建设降本增效,可在其他区块开展试验并推广应用.

化子坪油区精细计量技术

早期油田液量监控主要以现场数据录取与人工核算相结合方式,时效性较差。建设使用SCADA数字化系统后,改进其部分功能,利用数字化技术对产量进行微积分计算,实现精细产量计量、报表自动生成,降低产量分析难度,改变原产量监控模式,经济效益显著。

油品计量误差的产生原因及控制措施分析

油品计量的准确性直接影响石油企业的经济效益,油品计量是一项十分复杂、繁琐的工程,需要人们的高度重视。油品计量过程中会受到外界各种因素的影响,一旦油品计量存在较大的误差,就会给企业造成一定的经济损失。因此,根据油品计量过程中的实际情况,对影响油品计量误差的原因进行分析,制定相应的控制措施,对油品计量过程中存在的误差控制在最小范围内,促进我国石油企业的可持续发展。

尺寸法测量活塞式体积管标准装置标准容积的不确定度评定

活塞式体积管主要用于石油产品等液体流量的计量,一般通过容积法溯源,受限于上级标准二等金属量器准确度等级。通过容积法测量体积管标准已达技术瓶颈,测量不确定度难以提升。为进一步提高活塞式体积管标准装置的测量准确度,以达到油流量原级标准技术水平,针对该装置自身结构特点,改变惯用溯源方式,提出了尺寸法测量标准容积的方法,即精密测量体积管标准段内径和检测开关间距离,从而计算得到标准容积,将体积量溯源至长度基准,减少溯源环节并提高测量不确定度。建立尺寸法数学模型,分析影响该测量方法不确定度的4个来源,即内径测量、长度测量、线膨胀系数、温度测量,并具体分述和评定了这4个分量,对尺寸法测量活塞式体积管标准装置标准容积进行不确定度的评定。经评定,合成标准装置标准容积相对扩展不确定度为0.010%(k=2),已经达到国际先进水平。

计量仪表泄漏检测装置

仪表是工业生产装置中的耐压薄弱环节,一旦发生泄漏,不仅影响计量仪表的准确性,而且容易引发安全事故,能否及时发现泄漏是防止损失扩大的前提。通过对现有的喷涂检查法进行分析,发现其不足之处,提出了用哨鸣器短节检测装置来检测计量仪表泄漏的方法,有效地克服了喷涂检查法费时费力、对仪表内漏无效和滞后性的缺点,对保障计量仪表准确性和安全生产起到了较好效果。

高压天然气质量流量计的测量管选型及校核方法

测量管是科里奥利质量流量传感器的核心部件,其选型和校核对于流量计的准确性和稳定性至关重要。主要探讨了高压天然气质量流量计的测量管选型及校核方法。确定了测量管管型,包括单管型、双管型和连续管型,并比较了它们的优缺点。依据流量计的流体流量、压降等因素,进行了测量管规格的选型。分析了测量管选型过程中应考虑的其他因素,如气体的流速和典型流速范围等。研究结果为高压天然气质量流量计的测量管选型提供了依据,有助于提高流量计的准确性和稳定性。

天然气计量中物性计算方法适用性探讨

针对目前天然气体积计量中面临的物性参数计算问题,在GB/T 17747.2-2011和ISO 20765-2:2015的基础上,采用Matlab软件建立AGA8-92DC和GERG-2008状态方程天然气物性求解程序,以相对偏差(RD)和平均相对偏差(ARD)为评价指标,评估了两种方程在计算不同种类天然气物性上的准确性。结果表明,在管输天然气压力0~10 MPa、温度280~320 K的范围内,AGA8-92DC和GERG-2008状态方程的计算结果准确度一致,ARD均为0.03%;对于含重烃天然气,压力小于30 MPa、温度250~500 K的范围内,GERG-2008状态方程的计算表现更优,压力大于30 MPa,部分温度范围内AGA8-92DC状态方程的计算表现更优;AGA8-92DC状态方程和GERG-2008状态方程分别在计算高含硫天然气和液化天然气物性上具有优越性,但当含硫量和重烃含量较大时,偏差会显著增大。研究结果可为天然气计量工作的持续推进提供实际参考。

质量流量计在油田矿场计量中的应用

近年来,科里奥利质量流量计在油田矿场计量中得到广泛应用,但现场使用过程中发现,该流量计的计量准确性容易受到测量介质、使用时间、测量管结垢结蜡、零点调整等因素的影响,为进一步提升质量流量计的应用水平,规范指导现场使用。以大量质量流量计检定/校准数据为基础,结合质量流量计在现场使用过程遇到的实际问题,开展了相关试验研究和技术分析,提出了提升质量流量计计量性能的意见及建议。

基于力控的天然气计量管理系统建设与应用

介绍辽河油田燃气集团公司天然气计量系统的建设与应用,该系统采用力控组态软件与4G物联网技术,将数据中心服务器与各个贸易计量站点终端设备串联,搭建了一套涵盖计量数据采集、Web显示、数据转储、自动计算、视频监控等多种功能的一体化计量平台,详细介绍了天然气计量系统的总体结构及软件组态流程,描述了系统各个功能模块的实现过程。计量管理平台的应用,实现了计量数据无线远传、实时监控、数据资源共享,有效提高了天然气计量管理水平,降低了生产管理成本。

天然气贸易计量中变送器的误差分析

天然气计量在天然气管理中扮演着重要的角色,其准确性和可靠性直接关乎天然气供需双方的利益。在实际应用中,由于多种因素的作用,天然气计量可能会产生误差,不仅会影响计量的准确性,还会给供需双方带来经济损失。因此,如何降低天然气贸易计量中变送器存在的误差是当前工作的重中之重。文章对天然气贸易计量进行了概述,分析了天然气贸易计量中误差产生的原因,并提出了变送器在天然气贸易计量中的误差优化策略。

智能磁性浮球液位计在线多参测量技术研究

在石油企业的生产经营过程中,计量的准确度和自动化程度将直接关系到石油企业的经济效益。传统的计量一般使用油检尺和万用表检测,需要爬上罐顶,测量液位高度和油水分界面,劳动强度大,使用检尺检测液面,容易受液面泡沫的影响,测量误差大;后来采取远传的雷达式测量、射频导纳式液位测量、超声波测量等,也存在测量准确度不高、连续测量不稳定等缺点。针对上述问题,提出逐点阻抗测量技术,采用互联网+磁性浮球计量仪器设备智能远控计量,加强人工智能在线测量研究,研发智能浮球液位计在线多参测量系统,大幅度提高了计量准确度,减轻了员工的劳动强度,每年可获得经济效益685万元。

提高未稳定原油计量准确性

中原油田东濮老区原油稳定系统集中优化工程项目顺利投产,实现了地面集输系统优化、节能降耗,但管输未稳定原油对管线运行提出了更高的要求,增大了原油计量难度。在原有计量方式不变的情况下,为了提高未稳定原油计量的准确性,进行技术创新如下:未稳定原油采样速度的控制、密度测定时温度的调整、计量器具的优选、含水测定均化时间的优化等。结果表明:计量技术的创新,使未稳定原油密度和含水测定的重复性、再现性完全符合国家标准要求,有效提高了未稳定原油计量的准确性,填补了国内未稳定原油计量技术的空白。

多相计量撬现场参数整定及单井计量测试

单井多相计量一直是油田迫切需要突破的问题,科氏力流量计以其较高的质量流量精度,实时提供含水率而广受欢迎。但受限于现场条件,作为含水率及体积流量换算的密度参数并不准确或无法提供。基于此阐述一种在油田现场对单井采出液就地进行油水分离及密度检测的方法。以现场实验获取的单井采出液原油,地层水水密度值作为基于科氏力多相计量撬的参数,进行所采样单井的计量测试实验,与平台现有高精度流量计及取样化验含水率数据比对,相对误差在±5%以内。

物性值法计算天然气压缩因子适应性分析

目的随着能量计量工作的不断推进,业内出现了一些采用物性关联技术对天然气发热量、相对密度等参数进行在线测试的仪器设备,其应用须结合GB/T 17747.3-2011《天然气压缩因子的计算第3部分:用物性值进行计算》推荐的“物性值法”计算工况压缩因子,物性值法在国内外的应用较少,对其适应性和准确度进行分析探讨,可为相关新技术研发和选用提供参考,有利于保障和促进新兴测试手段在天然气能量计量中的有效应用。方法以GB/T 17747.2-2011《天然气压缩因子的计算第2部分:用摩尔组成进行计算》推荐的“详细组成法”计算结果为主要参考,选用了国内典型的149个天然气组成以及部分模拟天然气组成数据,理论对比分析了详细组成法和物性值法计算天然气压缩因子的相对偏差,探讨了用物性值法计算天然气压缩因子的适用性。结果①对于绝大多数不同类型的商品天然气,采用物性值法与详细组成法计算得到的压缩因子的相对偏差在±0.10%以内;②当输入的高位发热量、相对密度满足±0.50%以内的准确度时,采用物性值法与详细组成法计算得到的压缩因子的相对偏差可满足GB/T 18603-2014《天然气计量系统技术要求》中对A、B级计量系统压缩因子0.30%的准确度要求;③对于GB/T 17747.3-2011适用范围内重烃含量相对较高的天然气,物性值法与详细组成法计算得到的压缩因子可能出现接近0.50%的相对偏差。结论对于绝大多数不同类型的商品天然气,采用物性值法计算压缩因子的方法是适应的,但对等效C 2+摩尔分数高于10%的天然气可能出现较大偏差,建议在能量计量系统方案选择过程中,结合详细组成数据开展不同方法计算压缩因子的差异比对分析,为选用技术经济性更佳的方案提供技术支持。

压缩天然气在贸易结算中以质量为计量结算单位的探讨

随着燃油价格的飙升和汽车尾气排放造成的大气污染,以清洁能源天然气为燃料的压缩天然气汽车已国内快速发展,且加气机作为天然气贸易结算的重要计量器具也受到广泛关注。本文从国内压缩天然气贸易计量的现状和质量计量在压缩天然气贸易结算中的优势,结合气体的状态方程、玻意耳定律和盖-吕萨克定律,证明了质量计量结算方法具有公平公正性。