摘 要： 華北油田的天然氣產(chǎn)能主要集中在第四采油廠——集天然氣生產(chǎn)和銷售單位為一體，1985年開始向北京地區(qū)供應(yīng)天然氣，隨著天然氣市場的不斷擴(kuò)大，近年來又開始向天津、廊坊、永清等市縣供氣。無論是內(nèi)部天然氣能源計量還是對外天然氣銷售計量，流量計都有著廣泛的實際應(yīng)用。本文從華北油田第四采油廠（以下簡稱“我廠”）生產(chǎn)應(yīng)用方面分析流量計在天然氣能源計量中的實際應(yīng)用及注意事項。
華北油田的天然氣產(chǎn)能主要集中在第四采油廠——集天然氣生產(chǎn)和銷售單位為一體，1985年開始向北京地區(qū)供應(yīng)天然氣，隨著天然氣市場的不斷擴(kuò)大，近年來又開始向天津、廊坊、永清等市縣供氣。無論是內(nèi)部天然氣能源計量還是對外天然氣銷售計量，流量計都有著廣泛的實際應(yīng)用。本文從華北油田第四采油廠（以下簡稱“我廠”）生產(chǎn)應(yīng)用方面分析流量計在天然氣能源計量中的實際應(yīng)用及注意事項。
一、實際生產(chǎn)特點
我廠的天然氣主要為凝析氣藏氣和油田伴生氣，天然氣被采出后，通過高壓（16MPa）、中壓（3.5MPa）、低壓（0.5MPa）的輸送方式進(jìn)入集氣處理站進(jìn)行脫水、脫烴處理，處理后的干氣輸往北京、天津、廊坊地區(qū)銷售。
我廠天然氣能源計量分為內(nèi)部能源計量和對外銷售計量。內(nèi)部能源計量主要用于單井產(chǎn)氣計量、加熱爐、發(fā)電機(jī)等設(shè)備自耗氣、天然氣進(jìn)、出站總量等，采用旋進(jìn)漩渦流量計和孔板流量計，準(zhǔn)確度為1.5級，公稱直徑為DN（25～300），工作壓力在（6.4～0.5）MPa之間，流量范圍為500m3/d～180萬m3/d。由于部分氣井井口溫度高達(dá)80℃以上，這些氣井產(chǎn)氣用流量計必須選用耐高溫類型的流量計。
對外銷售天然氣采用孔板流量計、渦輪流量計和旋進(jìn)漩渦流量計，準(zhǔn)確度等級為0.5級～1.0級，公稱直徑為DN（25～200），工作壓力為（2.5～0.5）MPa之間，流量范圍為300m3/d～50萬m3/d，由于外供氣溫度一般都接近常溫水平，對流量計溫度無特殊要求。
二、流量計的選擇
根據(jù)不同的工況，選擇合適的流量計對提高計量準(zhǔn)確度和流量計的使用壽命至關(guān)重要。我廠在流量計的選擇上有一個逐漸挑選使用的過程。
因此，無論是內(nèi)部計量還是外部計量，都選用孔板流量計。但是，隨著本廠天然氣產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，對天然氣計量儀表的需求量增加，由于孔板流量計一次性投資較高、維護(hù)量較大，因此我廠在單井開始嘗試使用旋進(jìn)漩渦流量計。該流量計對氣質(zhì)要求不高，適用于單井產(chǎn)氣氣質(zhì)條件較差、計量準(zhǔn)確度要求不高的場合。隨后該流量計還被推廣到站內(nèi)自用氣計量和外供氣計量。由于在使用過程中旋進(jìn)漩渦流量計的抗干擾能力差、對氣流擾動敏感、在小流量時計量結(jié)果異常，時常出現(xiàn)計量糾紛。因此，根據(jù)貿(mào)易結(jié)算計量要求開始選擇使用渦輪流量計。渦輪流量計雖然對氣質(zhì)要求較高，價格較高，但準(zhǔn)確度較高，比較適合處理后干氣的對外銷售計量。
三、流量計的使用和維護(hù)
（一）孔板流量計
1.影響孔板流量計準(zhǔn)確度的常見因素
由于孔板流量計有多個測量單元，影響其測量準(zhǔn)確度的因素很多（如孔板的加工誤差、安裝誤差、計量軟件的計算誤差等）。此外，在現(xiàn)有工況條件下，由于介質(zhì)中的雜質(zhì)對孔板有一定的沖擊腐蝕作用，易造成差壓變送器產(chǎn)生零點漂移，特別是當(dāng)天然氣處理效果不理想時，對計量的影響更大。因此，節(jié)流裝置和差壓變送器的使用維護(hù)是一個重點。應(yīng)在下面的實際運行中加以注意：
（1）當(dāng)天然氣處理效果不理想時，在孔板上游端面會沉積臟物。不僅會降低孔板的使用壽命，還會造成較大的計量偏差。
（2）變送器導(dǎo)壓管的作用是將孔板前后的壓力信號引入差壓，測量出差壓值參與流量計算，上下游導(dǎo)壓管帶液會使差壓偏小（大），造成流量偏小（大）。在冬季，導(dǎo)壓管凍堵現(xiàn)象較常見，如果流量值出現(xiàn)大的起伏，很可能是導(dǎo)壓管帶液或凍堵了。
（3）孔板膠圈變形。由于孔板膠圈在清油的浸泡下容易變形（這種情況在夏季尤為突出），因此在天然氣處理裝置停運的情況下，要注意檢查膠圈變形的情況，一旦孔板松動應(yīng)立即更換，不然不僅會因膠圈泄漏造成較大的計量誤差，還會出現(xiàn)孔板脫落難以取出、必須停產(chǎn)維修的局面。
（4）當(dāng)天然氣處理不干凈時，其中的粉塵、水化物等對孔板有很強(qiáng)的沖刷腐蝕作用，會在孔板表面形成麻點，使直角邊變鈍，因此，孔板應(yīng)經(jīng)常檢查更換，否則準(zhǔn)確度會降低。
（5）差壓變送器零點漂移除了與儀表本身的穩(wěn)定性有關(guān)外，導(dǎo)壓管帶液也會造成很大的影響。由于孔板流量計的流量和差壓值成開方關(guān)系，差壓變送器的零點出現(xiàn)正負(fù)漂移會直接造成積算流量偏大或偏小。
（6）流量計算機(jī)中一些關(guān)鍵參數(shù)輸入不正確或更新不及時。比如，孔板開孔直徑是以平方的形式出現(xiàn)的，由于孔板開孔直徑會隨季節(jié)和運行時間發(fā)生變化，一定要定期測量孔板的開孔直徑，并在流量計算機(jī)中及時更新。
天然氣組分變化不僅影響相對密度，還影響超壓縮系數(shù)。對于沒有在線色譜儀的計量系統(tǒng)，在組分變化不大的情況下流量計算機(jī)中一般每周輸入一周天然氣組分的平均值，但在天然氣組分變化很大的情況下，每天都要對天然氣組分進(jìn)行化驗、更新。
2.提高天然氣計量準(zhǔn)確度的應(yīng)對措施
（1）定期清洗檢查孔板。比如孔板光潔度、直角邊銳利度、膠圈變形情況、孔板開孔直徑等。在正常的生產(chǎn)情況下，每月清洗檢查一次，在出現(xiàn)不正常的情況下，視情況加密檢查次數(shù)。
（2）對流量計前過濾器每兩小時排污一次，每月清洗過濾器芯一次。
（3）正確輸入計量參數(shù)并及時更新，按時校驗變送器零點。另外，在氣量波動較大的情況下，及時調(diào)節(jié)差壓變送器量程，使測量值盡量在量程的1/3~2/3之間，以保證測量準(zhǔn)確度。在測量值超出變送器最大、最小量程范圍時，要考慮更換合適孔徑的孔板。
（二）旋進(jìn)漩渦流量計
我廠有很多用氣小戶，其用氣特點為：瞬時流量較小或流量波動幅度較大，旋進(jìn)漩渦流量計可作為用氣小戶交接計量的首選。
下面是直接影響旋進(jìn)漩渦流量計準(zhǔn)確度的常見因素：
（1）旋進(jìn)漩渦流量計是通過測量漩渦頻率來計量流量的，流量計前有節(jié)流件。節(jié)流件會對氣流產(chǎn)生擾動，比如流量計前安裝調(diào)壓閥致使計量值波動較大，將調(diào)節(jié)閥裝到流量計后面后，流量就平穩(wěn)很多。
（2）用旋進(jìn)漩渦流量計計量氣井氣或油井伴生氣這些未經(jīng)處理的天然氣時，由于氣中帶液較多，對傳感器的沖擊腐蝕作用較強(qiáng)，容易造成損壞或磨損，另操作不當(dāng)還會造成部件損壞，比如開關(guān)閥門過猛，打壞漩渦發(fā)生體等。
（3）應(yīng)安裝適合流量范圍的流量計以滿足上限流量和下限流量的使用。對有條件的用戶可裝大、小口徑兩臺流量計，隨供氣大小倒換使用。
（4）計量不準(zhǔn)、難以發(fā)現(xiàn)。由于旋進(jìn)漩渦流量計不像孔板流量計那樣，各個測量部件都可以通過檢查判斷故障，旋進(jìn)漩渦流量計在一體化設(shè)計、維護(hù)量低的優(yōu)勢下同時存在故障難以判斷的弊端。在不知道用戶具體用氣量、流量計上壓力、溫度顯示正確的情況下，很難判斷流量計上所顯示氣量的準(zhǔn)確性，只能到檢定部門用標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢測判斷。我廠曾出現(xiàn)流量計已經(jīng)不準(zhǔn)而未及時發(fā)現(xiàn)的情況，這種情況很容易產(chǎn)生計量糾紛。
（三）渦輪流量計
1.影響渦輪流量計準(zhǔn)確度的幾種常見因素
（1）影響渦輪流量計準(zhǔn)確性的一個主要因素是天然氣氣質(zhì)，因渦輪流量計有轉(zhuǎn)動部件，天然氣中稍有雜質(zhì)，就會卡住渦輪，造成計量偏小或出現(xiàn)零計量。
（2）在渦輪流量計的使用過程中，還出現(xiàn)過由于天然氣壓力波動，下游壓力短時高于上游壓力，致使渦輪反轉(zhuǎn)的情況，雖然渦輪反轉(zhuǎn)但計量結(jié)果卻是正計量，如果不及時發(fā)現(xiàn)就很容易產(chǎn)生計量糾紛。
2.減小計量誤差的幾種應(yīng)對措施
（1）要提高天然氣氣質(zhì)，一方面要通過工藝改造盡可能提高天然氣處理效果，另一方面在渦輪流量計前必須安裝過濾器，并對過濾器進(jìn)行嚴(yán)格管理，提高天然氣過濾效果。
（2）在有可能出現(xiàn)天然氣倒流的計量工藝管道上配置止回閥，保證天然氣單向流動。
