摘要(yao):濕氣兩(liǎng)相流量(liang)計 測量(liàng)技術是(shi)近十幾(jǐ)年來發(fā)展起來(lai)的新型(xíng)測量技(jì)術，總體(ti)還不夠(gou)成熟。爲(wèi)驗證濕(shi)氣兩相(xiang)流量計(jì)在渝西(xī)區塊黃(huang)202井區頁(yè)岩氣田(tian)的适應(ying)性，選取(qǔ)三個廠(chǎng)家的濕(shi)氣兩相(xiang)流量計(jì)，與氣液(yè)分離後(hou) 孔闆流(liu)量計 和(he) 電磁流(liu)量計 的(de)測量數(shù)據作對(dui)比，優選(xuan)出适宜(yí)渝西頁(ye)岩氣田(tian)的濕氣(qi)兩相流(liú)量計。
0引(yin)言
　　區内(nèi)頁岩氣(qi)井隻産(chan)純氣，不(bú)産地層(céng)水，返排(pai)液爲壓(ya)裂液，氣(qi)液兩相(xiàng)介質組(zǔ)成較爲(wèi)簡單和(he)固定。濕(shi)氣兩相(xiàng)流量計(ji)在該區(qū)塊的應(yīng)用具有(yǒu)較大的(de)可能性(xìng)。濕氣兩(liang)相流量(liàng)計打破(pò)了傳統(tong)氣液分(fen)離後氣(qi)相、液相(xiàng)單獨計(ji)量的模(mo)式，可實(shí)現單井(jǐng)不分離(li)計量後(hòu)共用--套(tao)氣液分(fen)離工藝(yì)的模式(shi)，大規模(mo)降低上(shàng)遊集輸(shu)管線的(de)鋪設數(shù)量和壓(yā)力容器(qì)、設備數(shù)量，從而(er)極大地(dì)降低氣(qi)田上遊(yóu)開發成(chéng)本和運(yun)行管理(li)費用4.
1實(shí)驗概況(kuang)
1.1實驗選(xuǎn)址
　　渝西(xi)區塊黃(huang)202井區黃(huang)203井位于(yu)重慶市(shi)永川區(qū)來蘇鎮(zhèn)塔院村(cūn)4組。2025年12月(yue)了日排(pái)采生産(chan)進入生(sheng)産管網(wǎng)，2025年12月15日(ri)進入正(zheng)常生産(chǎn)早期。井(jǐng)口氣依(yi)次流經(jīng)井口針(zhēn)閥和水(shui)套加熱(re)爐兩級(ji)節流，經(jīng)高壓除(chú)砂撬再(zai)次節流(liu)，經氣液(yè)分離器(qi)分離以(yǐ)及孔闆(pǎn)閥計量(liang)，最後通(tong)過集氣(qi)管道進(jin)入黃202集(jí)氣站。該(gāi)井産出(chu)物主要(yao)由返排(pai)液、原料(liào)氣構成(cheng)，氣液體(tǐ)積比>90%，屬(shǔ)于濕氣(qi)的範時(shi)，且是黃(huáng)202井區處(chu)于正常(cháng)生産階(jie)段的具(ju)有代表(biǎo)性的井(jǐng)站。站内(nèi)具有足(zú)夠的濕(shī)氣流量(liang)計安裝(zhuāng)空間，可(ke)通過工(gōng)藝流程(chéng)改造實(shi)現對比(bi)計量。
1.2現(xiàn)場流程(cheng)改造
　　2021年(nian)實施黃(huáng)203井濕氣(qi)兩相流(liú)量計适(shi)應性大(da)修,在高(gao)壓除砂(sha)撬及分(fen)離器之(zhi)間安裝(zhuāng)濕氣流(liu)量計、 智(zhi)能差壓(yā)流量計(jì) 、井口濕(shī)氣氣液(ye)兩相流(liu)量計。将(jiāng)3套流量(liang)計進行(háng)串聯安(ān)裝，在滿(man)足分别(bié)單獨計(ji)量、串聯(lian)計量的(de)同時，也(ye)保證了(le)其中1台(tái)流量計(jì)故障時(shi)不影響(xiǎng)另外2台(tái)流量計(jì)使用。
　　實(shi)驗數據(ju)通過RS485通(tōng)訊接入(ru)黃203井RTU系(xi)統，數據(ju)通過光(guang)纖傳輸(shū)至黃202脫(tuō)水站國(guo)光計量(liàng)系統。實(shi)驗數據(ju)記錄完(wán)整、準确(que)、可追溯(sù)。對比實(shi)驗時間(jiān)爲2025年12月(yuè)15日至了(le)月14日。對(dui)比實驗(yan)開始後(hòu)，廠家人(rén)員均未(wèi)開展任(rèn)何流量(liang)計調試(shì)工作(圖(tú)1)。
 
1.3對比實(shi)驗流量(liàng)計原理(li)
　　濕氣流(liú)量計基(jī)于計算(suàn)流體動(dòng)力學CFD數(shu)值模拟(ni)技術優(yōu)化設計(ji)了異型(xíng)文丘裏(li)管。利用(yong)長喉頸(jing)文丘裏(lǐ)管前、後(hòu)差壓及(jí)總壓損(sǔn)等多個(ge)差壓信(xìn)号随氣(qi)液兩相(xiang)流量變(biàn)化的關(guān)系，建立(lì)相應的(de)測量模(mo)型實現(xian)對氣液(ye)兩相流(liu)量的測(cè)量。濕氣(qi)流量計(jì)由長喉(hóu)頸文丘(qiū)裏管、壓(ya)力/差壓(yā)/ 溫度變(biàn)送器 、兩(liǎng)相流智(zhi)能計算(suàn)儀、通訊(xùn)單元等(děng)構成(圖(tu)2)。
 
　　智能差(cha)壓流量(liang)計在傳(chuan)統文丘(qiu)裏管的(de)結構上(shang)進行優(you)化改進(jin)設計，進(jìn)行二次(ci)節流，通(tong)過形成(cheng)多級文(wén)丘裏管(guǎn)結合差(chà)壓信号(hào)随氣液(ye)兩相流(liu)量變化(hua)的關系(xi)，建立相(xiàng)應的測(cè)量模型(xing)實現對(dui)氣液兩(liang)相流量(liang)的測量(liàng)。
　　智能差(cha)壓流量(liang)計主要(yao)由文丘(qiu)裏管、 多(duō)參壓力(lì)變送器(qi) 、 差壓變(bian)送器 、 熱(re)電阻 及(ji)表頭組(zu)成(圖3)。井(jǐng)口濕氣(qì)氣液兩(liǎng)相流量(liang)計采用(yòng)超聲流(liu)量計結(jié)合節流(liú)件的組(zǔ)合方式(shi)進行結(jié)構設計(jì)，通過超(chāo)聲流量(liang)計和差(cha)壓節流(liu)件測量(liang)的結果(guǒ)，組合計(ji)算出氣(qì)相和液(yè)相混合(hé)密度，再(zai)結合液(ye)相密度(du)和天然(ran)氣組分(fen)計算的(de)氣相密(mì)度獲得(dé)氣相和(hé)液相含(hán)量，最後(hou)分别獲(huo)得氣相(xiàng)和液相(xiang)的流量(liàng)。
 
　　該流量(liàng)計主要(yào)由流量(liàng)計表體(tǐ)、電子組(zu)件、微處(chu)理器系(xì)統、超聲(sheng)換能器(qi)、節流件(jian)、差壓傳(chuán)感器等(děng)部.分組(zǔ)成(圖4)。
 
　　實(shi)驗所選(xuǎn)三台流(liu)量計相(xiang)關性能(neng)指标如(rú)表1。
 
2現場(chǎng)實驗數(shu)據分析(xi)
2.1氣相實(shi)驗數據(ju)分析
　　三(sān)台流量(liang)計與孔(kǒng)闆流量(liàng)計日氣(qì)量數據(jù)對比分(fen)析如表(biao)2。三台流(liu)量計宜(yi)稱的氣(qi)相不确(què)定度指(zhǐ)标均在(zai)±5%以内。
 
　　根(gēn)據實驗(yàn)結果(圖(tú)5和圖6)，井(jing)口濕氣(qi)氣液兩(liang)相流量(liang)計相對(duì)偏差在(zai)土5%以内(nèi)的數據(ju)點占比(bǐ)最高，爲(wei)90%，濕氣流(liu)量計、智(zhi)能差壓(ya)流量計(ji)與孔闆(pan)流量計(ji)日産氣(qi)量相對(duì)偏差在(zài)土5%以内(nei)的數據(ju)點占比(bǐ)分别爲(wèi)53%和47%。
 
 
　　按照(zhào)西南油(yóu)氣田公(gong)司天然(rán)氣研究(jiū)院兩相(xiàng)流量計(jì)暫定考(kǎo)核标準(zhǔn)氣相土(tu)10%，現場實(shí)驗的濕(shī)氣流量(liàng)計氣相(xiang)誤差符(fú)合率爲(wèi)83%，智能差(chà)壓流量(liang)計氣相(xiàng)誤差符(fu)合率爲(wei)87%，井口濕(shi)氣氣液(ye)兩相流(liu)量計氣(qi)相誤差(cha)符合率(lü)爲100%。
2.2液相(xiàng)實驗數(shu)據對比(bi)分析.
　　實(shi)驗期間(jiān)，黃203井井(jǐng)口産液(ye)量變化(hua)在(2~10)m3，基本(běn)處于在(zai)濕氣流(liú)量計、智(zhì)能差壓(ya)流量計(ji)液相量(liang)程内，10%數(shu)據處于(yú)井口濕(shī)氣氣液(ye)兩相流(liú)量計液(ye)相量程(cheng)内(表3，圖(tu)7和圖8)。
 
　　智(zhì)能差壓(ya)流量計(ji)與電磁(ci)流量計(jì)日産液(ye)量相對(dui)偏差在(zai)±20%以内的(de)數據點(dian)占比最(zuì)高，爲60%，井(jǐng)口濕氣(qì)氣液兩(liang)相流量(liàng)計相對(dui)偏差在(zài)±20%以内的(de)數據點(dian)占比最(zuì)低，爲13%。
3結(jié)論和建(jiàn)議
　　濕氣(qì)兩相流(liu)量計的(de)測量性(xing)能與測(cè)量工況(kuang)緊密相(xiàng)關。實驗(yàn)期間黃(huang)203井處于(yú)生産中(zhong)後期，含(han)液率低(dī)且工況(kuang)條件相(xiàng)對平穩(wěn)。井口濕(shi)氣氣液(yè)兩相流(liu)量計表(biǎo)現出對(dui)該階段(duàn)氣相工(gōng)況較強(qiáng)的适應(ying)性，智能(neng)差壓流(liu)量計表(biao)現出對(dui)該階段(duàn)液相工(gōng)況較好(hao)的适應(ying)性。濕氣(qi)流量計(jì)、智能差(cha)壓流量(liang)計以及(jí)孔闆流(liu)量計測(ce)量結果(guo)的相對(duì)偏差均(jun1)表現爲(wèi)負偏差(chà)，三台流(liú)量計與(yu)電磁流(liu)量計測(ce)量結果(guo)的相對(duì)偏差沒(mei)有明顯(xiǎn)的變化(hua)規律。濕(shī)氣兩相(xiàng)流量計(jì)測量技(ji)術的進(jìn)一步擴(kuo)大應用(yòng)需針對(duì)頁岩氣(qi)井排采(cǎi)期、正常(cháng)生産前(qian)期、中期(qi)以及後(hòu)期分别(bié)進行實(shi)驗，分析(xī)不同工(gōng)況條件(jiàn)下的應(yīng)用效果(guo)，總結評(ping)價不同(tóng)産品對(duì)頁岩氣(qi)井全生(shēng)命周期(qī)的适應(ying)性。爲進(jìn)一步整(zheng)合和優(yōu)簡化頁(yè)岩氣平(píng)台工藝(yì)設備流(liú)程，應進(jin)--步摸索(suǒ)兩相流(liu)量計安(an)裝在除(chú)砂器前(qián)端的應(yīng)用情況(kuàng)。可陸續(xù)摸索兩(liang)相流量(liang)計在氣(qì)舉、泡排(pai)、增壓、柱(zhu)塞氣舉(jǔ)等采氣(qi)工藝措(cuo)施情況(kuang)下的應(yīng)用效果(guǒ)。

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