氣田的(de)井叢控(kong)制系統(tong)分爲井(jing)口部分(fèn)、彙管部(bù)分、注甲(jiǎ)👨‍❤️‍👨醇🙇‍♀️和注(zhù)緩✨蝕劑(jì)部分、預(yù)留部分(fèn)以及分(fen)散控制(zhi)系統DCS組(zǔ)成。井口(kou)部分使(shi)用大小(xiao)孔闆流(liú)量計 ，井(jǐng)叢運行(hang)前期流(liú)量較小(xiao)，采用小(xiao)孔闆用(yòng)于檢測(ce)流量，待(dài)穩定之(zhi)🛀🏻後，天然(ran)氣流量(liàng)增大，運(yùn)用大孔(kǒng)闆用于(yu)檢測流(liú)量。
　　進入(rù)了21世紀(jì)，測控随(suí)着自動(dòng)化技術(shù)以及機(ji)電一體(ti)化的潮(cháo)流而有(yǒu)益發展(zhan)。一般的(de)機電一(yī)體化系(xì)統是由(you)傳感系(xi)🏃‍♂️統能源(yuan)系統、信(xin)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻息處理(lǐ)系統、機(ji)械結構(gou)等部件(jian)組成的(de)。測量技(ji)術是機(jī)電一體(tǐ)化重要(yào)的的組(zǔ)成部分(fen)。
工程概(gai)況
　　從油(yóu)田的現(xiàn)狀來看(kàn)，機電一(yī)體化技(ji)術還沒(méi)有達到(dao)廣泛✊應(ying)💁用的地(dì)步。油田(tián)的自動(dòng)化程度(du)越來越(yuè)高，測控(kòng)技術已(yǐ)經在㊙️油(yóu)田建設(she)中發揮(huī)着重要(yào)作用。
氣(qi)田井叢(cong)工藝原(yuan)理如圖(tú)1所示。
 
　　氣(qi)田一個(gè)井叢一(yī)般包括(kuo)3口單井(jing)。每單井(jing)采出的(de)天📞然氣(qi)經過注(zhu)甲醇和(hé)緩蝕劑(ji)的處理(li)後，再将(jiang)處理過(guò)的天然(ran)氣🧑🏾‍🤝‍🧑🏼進行(hang)節流調(diào)壓彙入(rù)井叢彙(huì)管外輸(shu)至中央(yang)處理廠(chǎng)(CPF)。一般而(er)言，一個(gè)大的中(zhong)央處📱理(lǐ)廠(CPF)能接(jie)收🌈30~40個井(jing)叢的外(wai)輸天然(ran)氣，能接(jie)收大概(gai)100多口井(jǐng)的外輸(shū)⛷️天然氣(qi)。每口單(dan)井采氣(qi)樹設置(zhi)壓力參(cān)數檢測(ce)設備，--旦(dan)井下的(de)壓力過(guò)高或者(zhě)壓力變(bian)化過于(yú)迅速，井(jǐng)下的壓(yā)力變送(song)器将壓(yā)力信号(hào)及時的(de)将井底(di)和井口(kou)的壓力(lì)參數上(shàng)傳至🐅井(jing)叢控制(zhi)室内的(de)分散控(kòng)制系統(tǒng)DCS上。分散(san)控制系(xì)統DCS将會(hui)發出命(ming)令根據(ju)壓力的(de)升高情(qing)況和變(biàn)化速率(lǜ)，決定關(guan)閉井底(di)安全閥(fá)，還是井(jǐng)💚口安全(quán)閥，或者(zhe)同時關(guan)閉井底(di)和井口(kou)安全閥(fá)确保采(cǎi)氣樹的(de)安全,保(bao)證安全(quán)👉生産。井(jǐng)下的壓(yā)力變送(sòng)器就像(xiang)觀察✍️井(jing)下情況(kuàng)的眼睛(jing)和耳朵(duǒ)，時時檢(jian)測井下(xià)壓力參(cān)數的變(bian)化情🏃‍♂️況(kuàng)，輸送出(chu)4~20mA的電流(liú)信号，一(yi)旦達☎️到(dào)危險地(di)極限，及(ji)時通知(zhī)井叢的(de)大腦-分(fèn)散控制(zhì)系統DCS，由(you)分散控(kòng)✍️制系統(tǒng)DCS,做出🌐判(pan)斷，并且(qiě)依據所(suǒ)做出的(de)判斷，來(lái)下達相(xiang)應的指(zhǐ)令🚶‍♀️。流量(liang)計比選(xuan)
　　每單井(jing)井口流(liú)量檢測(cè)并遠傳(chuán)，高、低流(liu)量報警(jing)信号傳(chuan)入分散(san)控制系(xi)統DCS中，如(ru)果流量(liang)過低聯(lian)鎖控制(zhi)節流閥(fa)，适當的(de)控制節(jiē)流閥的(de)開度，保(bao)持流量(liàng)的穩定(dìng)㊙️性。
　　各類(lèi)流量儀(yi)表都有(yǒu)自己的(de)特點。選(xuan)型的目(mu)的就是(shì)💞爲了在(zài)👣衆多的(de)産品中(zhong)選出适(shi)合工況(kuàng)條件的(de)儀表。要(yao)想選擇(zé)最佳的(de)儀表，必(bì)須從儀(yi)表本身(shēn)和被測(cè)對象兩(liǎng)方面考(kao)慮。首先(xiān)當然要(yào)确✉️認儀(yí)表😘安裝(zhuāng)的必要(yào)性，工程(cheng)實際中(zhong)是否真(zhēn)的需要(yào)安裝流(liu)量儀表(biǎo)。确定⭕了(le)必要性(xing)之後，如(rú)果隻希(xī)望知道(dào)流體在(zài)管道中(zhōng)是否流(liú)動和大(da)體流量(liàng)值，采用(yong)價🧑🏾‍🤝‍🧑🏼格低(di)廉的流(liu)量指示(shì)器即可(ke)。其次，了(le)解流體(tǐ)的特性(xìng)和參數(shù)，初選流(liu)量測量(liàng)的方法(fǎ)和儀表(biao)。除了一(yī)些非常(chang)明顯🔴不(bu)合适的(de)儀表類(lei)型之外(wai)，餘下幾(ji)種方案(an)進行下(xià)一步深(shen)入㊙️的比(bǐ)⛷️較。分析(xi)主要從(cong)五個方(fāng)面進行(hang)的，即儀(yi)表的性(xing)能，流體(ti)特性方(fang)面✂️，安裝(zhuāng)條件方(fang)面，環境(jing)條件方(fang)面和經(jing)濟🧡因素(sù)等。
　　氣體(ti)流量計(ji) 的種類(lèi)非常多(duō)，但是常(cháng)用的有(yǒu)以孔闆(pǎn)爲代表(biao)的節流(liú)裝置，渦(wō)街，金屬(shǔ)管浮子(zi)，旋進旋(xuán)渦和 氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji) 。由于以(yi)上幾種(zhong)流量計(jì)的原理(li)不同，所(suǒ)以它們(men)所測㊙️量(liàng)的流量(liàng)下限要(yao)求不同(tóng)，精度不(bu)同，價格(gé)也不相(xiàng)同。孔闆(pan)流量計(jì)測量氣(qi)體時壓(ya)力損失(shi)大，對流(liú)量下限(xiàn)有一定(dìng)要求，它(ta)💚适用于(yu)測量精(jing)度要求(qiu)不高，介(jiè)質流量(liang)正常的(de)場所。
　　 渦(wō)街流量(liàng)計 對氣(qì)體介質(zhi)流量下(xià)限有一(yī)定要求(qiu)，如果流(liú)量正常(chang)🏃它☂️的測(ce)量🎯精度(dù)完全可(ke)以滿足(zú)。
　　 金屬管(guǎn)浮子流(liú)量計 對(dui)壓力有(yǒu)一定要(yào)求，壓力(lì)過小，浮(fú).子将無(wú)法工作(zuo)，它可以(yǐ)用于測(ce)量流量(liàng)較小的(de)介質，但(dàn)由于的(de)它的管(guǎn)徑最大(dà)隻🏃🏻‍♂️能做(zuo)DN150，所以它(ta)不能測(cè)量大口(kǒu)徑管道(dao)氣體流(liu)量。
　　 旋進(jin)旋渦流(liu)量計 主(zhu)要用于(yú)天然氣(qi)的測量(liàng)，主要優(yōu)點是沒(méi)有機械(xie)轉動部(bu)件，不易(yi)腐蝕、可(ke)靠度高(gāo)、穩定性(xìng)好，長期(qī)工作無(wú)⭕須維護(hù)。但㊙️是旋(xuán)進漩渦(wō)流量計(ji)測量含(han)水、含油(yóu)、含沙的(de)天然氣(qi)較爲困(kùn)難，并且(qie)測量的(de)高流量(liàng)的天然(ran)氣顯得(dé)力不從(cóng)心。
　　氣體(ti)渦輪流(liu)量計也(yě)是主要(yao)用于天(tiān)然氣介(jiè)質測量(liàng)是一種(zhong)速度式(shi)儀表，對(duì)安裝有(you)直管段(duàn)要求。測(ce)量精度(du)比較正(zheng)确，但是(shì)氣體渦(wō)輪流量(liàng)計裏面(mian)有可疑(yí)快☂️速轉(zhuǎn)動的氣(qi)體💃🏻渦輪(lún)，所以使(shǐ)用🌂時間(jiān)長㊙️之後(hòu)，氣體渦(wo)輪容易(yi)磨損，造(zao)成計🎯量(liang)不準确(què)。如果天(tiān)然氣介(jiè)質内含(han)有較多(duō)的雜質(zhi)，容易損(sun)壞氣體(tǐ)渦輪👌。
　　孔(kǒng)闆，渦街(jie)可以用(yong)于各種(zhǒng)口徑管(guan)道氣體(tǐ)介質測(cè)量，隻是(shì)🤟對流量(liang)下限有(you)一定要(yào)求，金屬(shu)管浮子(zi)流量計(ji)可用于(yu)DN150以下管(guan)❄️道介💜質(zhi)測量。
　　綜(zong)合以上(shang)的考慮(lü)以及的(de)現場實(shí)際情況(kuang)。從氣田(tián)井口出(chū)⭐來的🔅天(tian)然氣，容(róng)易含水(shui)、含油、含(hán)氣。雜質(zhi)成分比(bi)較複雜(zá)。并且投(tóu)産初期(qi)天然氣(qì)産量比(bi)較小，随(sui)着逐步(bù)的開發(fa)和生産(chan)穩定🥰，天(tiān)然氣的(de)産量✔️逐(zhu)漸達到(dao)峰值，之(zhi)後随着(zhe)生産的(de)進一步(bu)深🈚入，井(jing)口天然(rán)氣産量(liàng)逐漸進(jìn)人衰竭(jie)期。也就(jiù)是說天(tian)然氣産(chan)⚽量要經(jing)曆低-高(gao)-低的過(guò)程。對于(yu)流量計(jì)的算則(zé)就非常(cháng)困難。因(yīn)爲每種(zhǒng)流量計(ji)都有自(zi)己的固(gu)定量程(cheng)。如果用(yong)測量低(di)流量的(de)流量計(jì)，那麽天(tian)然氣産(chǎn)量達到(dào)峰值的(de)時候，低(dī)流量流(liú)量計将(jiang)無法🏃‍♂️測(cè)量天然(rán)氣産量(liang)。如果用(yòng)測❤️量高(gao)流量的(de)流量計(ji)，那麽天(tian)然氣産(chǎn)量比較(jiào)小的時(shí)🤞候，高流(liu)量流量(liang)計将計(jì)量不準(zhǔn)确或者(zhě)根本無(wu)法計量(liang)天⭐然氣(qì)産量。
孔(kǒng)闆流量(liang)計
　　針對(duì)工程實(shi)際情況(kuang)，氣田井(jǐng)叢天然(rán)氣流量(liàng)測量使(shǐ)用了帶(dai)兩塊孔(kong)闆，可以(yi)在線更(gèng)換的的(de)孔闆流(liu)量計。小(xiǎo)孔闆主(zhu)要針♍對(duì)生産前(qián)期和後(hou)期，天然(rán)氣流量(liang)比較小(xiǎo)的情況(kuang)。而大孔(kong)闆主要(yao)針對天(tiān)然氣生(shēng)産達到(dào)峰值，天(tiān)然氣流(liu)量非常(chang)大的情(qing)況。根據(ju)孔闆口(kǒu)徑計算(suan)公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其(qi)中:C一流(liu)出系數(shu);
E--可膨脹(zhàng)系數;
A一(yī)節流件(jian)開孔截(jie)面積，ｍ³;
△P一(yi)節流裝(zhuāng)置輸出(chū)的差壓(yā)，Pa;
β一直徑(jìng)比;.
ρ1一被(bèi)測流體(ti)在I-I處的(de)密度，kg/ｍ³;
Qv一(yī)體積流(liu)量，m/h.
　　标準(zhun)孔闆的(de)流出系(xi)數C由裏(lǐ)德一哈(ha)利斯、加(jia)拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公(gōng)式确✨定(dìng)。在保持(chí)管徑不(bú)變的情(qing)況下，隻(zhi)需要改(gai)變孔闆(pan)的🌍開孔(kǒng)尺寸，就(jiu)可🔞以改(gai)變測量(liàng)範圍。這(zhè)樣就提(ti)高了測(ce)量的精(jīng)度。并且(qie)巧🍉妙的(de)躲開了(le)孔闆流(liu)量計量(liàng)程比隻(zhī)有3:1,測量(liàng)範圍🌈窄(zhai)的問題(ti)。雖然孔(kǒng)闆流量(liang)計現場(chǎng)安裝條(tiao)件要求(qiú)比較高(gāo)，需要比(bǐ)較長的(de)的直管(guǎn)段💔，但是(shi)氣田井(jǐng)👌叢的廠(chǎng)區大，能(néng)夠提供(gong)較長的(de)直接管(guan)段。這個(ge)問題可(ke)以解決(jue)。孔闆的(de)檢測件(jian)與差壓(yā)顯示㊙️儀(yi)表之間(jian)的引壓(yā)管💁線是(shì)比較薄(báo)弱的🤩環(huan)節，比較(jiao)容易産(chan)生洩露(lu)、凍堵、凍(dong)結及信(xin)号♌失真(zhen)等故障(zhang)。選擇質(zhì)🥵量可靠(kào)的引壓(yā)管👣和電(dian)纜，并且(qiě)要求現(xian)場施工(gōng)的工人(rén)按照國(guo)家的标(biao)準安裝(zhuang)方式安(ān)裝，避免(mian)今後運(yùn)行♉中的(de)隐患。
結(jié)語
　　孔闆(pǎn)流量計(ji)的許多(duō)優點在(zài)氣田的(de)井叢可(kě)以得以(yǐ)充分的(de)展📱示㊙️。易(yi)于複制(zhì),簡單,牢(láo)固,性能(neng)穩定可(ke)靠，價格(gé)低㊙️，使用(yong)🔅期限長(zhǎng)，标準型(xíng)的檢測(ce)件爲全(quán)世界通(tōng)用，國際(ji)标準化(huà)組織和(he)國🈲際計(ji)量組織(zhi)均認可(kě)的産品(pin)。而且孔(kǒng)闆無須(xu)個别校(xiao)準，維護(hù)成本很(hen)低，對于(yu)介質✍️的(de)潔淨程(cheng)度要求(qiu)不是很(hěn)高。這都(dou)非常符(fú)合現場(chǎng)的實際(jì)需要。大(dà)小♋兩塊(kuai)孔闆可(ke)以實現(xiàn)在線更(gèng)換，降低(dī)了操作(zuo)難度，降(jiang)低了維(wei)護成本(běn)。可換孔(kong)闆的流(liú)量計的(de)使用，提(tí)高了計(jì)量🏃🏻‍♂️精度(dù)，降低了(le)投資成(cheng)本。始終(zhōng)可🌈以使(shǐ)孔闆流(liu)量計保(bao)持高效(xiào)、穩定、低(dī)成本的(de)運行狀(zhuàng)🥵态。

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