河口地區(qū)天然氣計量儀表的改進及應(yīng)用

郭乃民

摘 要：河口采油廠1971年5月在埕3井發(fā)現(xiàn)工業(yè)氣流以來，河口天然氣計量[1]從孔板差壓計計量，到九十年代大部分采用漩渦表計量，2004年將孔板差壓計更新為孔板微機計量，利用網(wǎng)絡(luò)遠傳顯示。通過分析在用集、配氣站、聯(lián)合站的天然氣計量儀表，提高了河口油區(qū)天然氣計量準確性。

關(guān)鍵詞：天然氣；計量；儀表

河口采油廠地處山東省無棣縣、沾化縣、利津縣、河口區(qū)三縣一區(qū)；地質(zhì)構(gòu)造位于濟陽坳陷北部車鎮(zhèn)凹陷和沾化凹陷。1962年沾1井在館陶組獲工業(yè)油流，1971年5月埕3井在明化鎮(zhèn)組6mm氣嘴獲日產(chǎn)31000m3的工業(yè)氣流，開創(chuàng)了河口地區(qū)既找油又找氣的新局面。經(jīng)過四十多年的勘探開發(fā)，先后發(fā)現(xiàn)了埕東、義東、渤南、太平、富臺、陳南等14個油田，探明含油面積341.1Km2，石油地質(zhì)儲量41681.62×104t，計算溶解氣199.71×108m3。

一、天然氣計量現(xiàn)狀

河口采油廠天然氣由油田伴生氣和氣層氣構(gòu)成。天然氣作為清潔能源，九十年代前，天然氣主要是保采油廠職工生活用氣、兩個小化肥廠和向齊魯石化廠供氣；九十年代后，河口采油廠的天然氣除滿足油區(qū)生產(chǎn)需要、保證河口城區(qū)居民生活用氣和外供氣，還要供城區(qū)商用氣，工業(yè)用氣也逐步增多。在天然氣計量方面：從單井開始，天然氣計量主要有單井計量、集輸氣計量、配供氣計量和外輸氣交接計量?？装濉p波紋管差壓計計量在國內(nèi)技術(shù)成熟，能符合現(xiàn)場、內(nèi)部和外輸氣交接計量要求，在1998年以前，河口采油廠天然氣量主要采用孔板——雙波紋管流量計計量。九十年代后，因為旋進漩渦流量計等計量表發(fā)展較快，由于其安裝要求較低、一次表數(shù)字顯示氣量（工況），氣量計算簡單，可以遠傳顯示。

二、天然氣計量儀表的改進方案

河口采油廠油氣集輸大隊承擔著采油廠的天然氣生產(chǎn)、集輸、配供氣和外輸氣任務(wù)，目前在供氣區(qū)有17個，其中集氣站5個、配氣站6個、壓氣站8個、聯(lián)合站和外交氣點各一個，見表1。各站天然氣計量采用孔板——雙波紋管差壓計計量。

旋進漩渦流量計改進方案：原普通型旋進漩渦流量計有“485”或“20mA”接線口，而智能型旋進漩渦流量計也采用“485”或“20mA”接線口，不需要轉(zhuǎn)換，直接可以接入微機，實現(xiàn)遠傳監(jiān)控。此外對于小區(qū)用氣戶較少的小區(qū)，因為羅茨流量計[2]要用于對管道中氣體或液體流量進行連續(xù)或間歇測量。它具有精度高、可靠性好、重量輕、壽命長、運行噪聲低、安裝使用方便等特點，羅茨流量計計量下限較旋進漩渦表更準確，采用羅茨流量計替代旋進漩渦表計量。

三、現(xiàn)場實施情況

二次儀表微機改造

通過幾年來的實際運用，在孔板——微機計量方面取得了較好的效果，計量較準確，計量數(shù)據(jù)能夠更準確的反映各集、配氣站收、供氣量和外輸氣量的實際情況，為合理調(diào)配生產(chǎn)用氣、生活用氣和外供氣提供了依據(jù)。

本系統(tǒng)采用OEM機型插件與微型計算機共同構(gòu)多路數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，借助良好的人機界面，實現(xiàn)對液體介質(zhì)的輸送過程中發(fā)送的數(shù)據(jù)及相關(guān)的工業(yè)參數(shù)，諸如溫度、壓力、液位等進行監(jiān)測，同時對泵和閥等的運行狀態(tài)進行實時控制。其工作原理為：當液體介質(zhì)流經(jīng)流量傳感器時，流量傳感器發(fā)出與體積流量成正比的頻率脈沖信號，再經(jīng)與之配套的二次儀表（流量積算儀）轉(zhuǎn)換成代表單位體積流量的脈沖信號，該觸發(fā)脈沖量輸入與CPU接口的實時計數(shù)/定時器進行計數(shù)，其輸出信號作為工作在級聯(lián)方式下的中斷請求，從而產(chǎn)生系統(tǒng)中斷，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，實現(xiàn)對流量的實時監(jiān)控。

四、結(jié)論

（一）通過對孔板——雙波紋管流量和旋進漩渦流量計的遠程改造，達到了掌握天然氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)和配、供氣情況，及時調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)的作用，下一步將完善數(shù)據(jù)微機錄取和遠傳監(jiān)控功能，達到天然氣準確計量、數(shù)據(jù)參數(shù)實時顯示、實時監(jiān)控和遠傳的目的。

（二）對于小區(qū)用氣戶較少的小區(qū)，應(yīng)用羅茨流量計可以提高計量準確性，由此可以降低供氣的輸差。

參考文獻：

[1]張永紅.天然氣流量計量[M].北京：石油工業(yè)出版社，1995.

[2]張中偉.中國石化員工培訓(xùn)教材[M].北京：中國石化出版社，2013.