摘要:濕氣(qi)兩相流量(liang)計 測量技(ji)術是近十(shi)幾年來發(fa)展起來的(de)新型測量(liang)技術，總體(ti)還不夠成(cheng)熟。爲驗證(zheng)濕氣兩相(xiang)流量計在(zai)渝西區塊(kuai)黃202井區頁(ye)岩氣田的(de)适應性，選(xuan)取三個廠(chang)家的濕氣(qi)兩相流量(liang)計，與氣液(ye)分離後 孔(kong)闆流量計(ji) 和 電磁流(liu)量計 的測(ce)量數據作(zuo)對比，優選(xuan)出适宜渝(yu)西頁岩氣(qi)田的濕氣(qi)兩相流量(liang)計。
0引言
　　區(qu)内頁岩氣(qi)井隻産純(chun)氣，不産地(di)層水，返排(pai)液爲壓裂(lie)液，氣液兩(liang)相介質組(zu)成較爲簡(jian)單和固定(ding)。濕氣兩相(xiang)流量計在(zai)該區塊的(de)應用具有(you)較大的可(ke)能性。濕氣(qi)兩相流量(liang)計打破了(le)傳統氣液(ye)分離後氣(qi)相、液相單(dan)獨計量的(de)模式，可實(shi)現單井不(bu)分離計量(liang)後共用--套(tao)氣液分離(li)工藝的模(mo)式，大規模(mo)降低上遊(you)集輸管線(xian)的鋪設數(shu)量和壓力(li)容器、設備(bei)數量，從而(er)極大地降(jiang)低氣田上(shang)遊開發成(cheng)本和運行(hang)管理費用(yong)4.
1實驗概況(kuang)
1.1實驗選址(zhi)
　　渝西區塊(kuai)黃202井區黃(huang)203井位于重(zhong)慶市永川(chuan)區來蘇鎮(zhen)塔院村4組(zu)。2025年11月了日(ri)排采生産(chan)進入生産(chan)管網，2025年11月(yue)26日進入正(zheng)常生産早(zao)期。井口氣(qi)依次流經(jing)井口針閥(fa)和水套加(jia)熱爐兩級(ji)節流，經高(gao)壓除砂撬(qiao)再次節流(liu)，經氣液分(fen)離器分離(li)以及孔闆(pan)閥計量，最(zui)後通過集(ji)氣管道進(jin)入黃202集氣(qi)站。該井産(chan)出物主要(yao)由返排液(ye)、原料氣構(gou)成，氣液體(ti)積比>90%，屬于(yu)濕氣的範(fan)時，且是黃(huang)202井區處于(yu)正常生産(chan)階段的具(ju)有代表性(xing)的井站。站(zhan)内具有足(zu)夠的濕氣(qi)流量計安(an)裝空間，可(ke)通過工藝(yi)流程改造(zao)實現對比(bi)計量。
1.2現場(chang)流程改造(zao)
　　2021年實施黃(huang)203井濕氣兩(liang)相流量計(ji)适應性大(da)修,在高壓(ya)除砂撬及(ji)分離器之(zhi)間安裝濕(shi)氣流量計(ji)、 智能差壓(ya)流量計 、井(jing)口濕氣氣(qi)液兩相流(liu)量計。将3套(tao)流量計進(jin)行串聯安(an)裝，在滿足(zu)分别單獨(du)計量、串聯(lian)計量的同(tong)時，也保證(zheng)了其中1台(tai)流量計故(gu)障時不影(ying)響另外2台(tai)流量計使(shi)用。
　　實驗數(shu)據通過RS485通(tong)訊接入黃(huang)203井RTU系統，數(shu)據通過光(guang)纖傳輸至(zhi)黃202脫水站(zhan)國光計量(liang)系統。實驗(yan)數據記錄(lu)完整、準确(que)、可追溯。對(dui)比實驗時(shi)間爲2025年11月(yue)26日至了月(yue)14日。對比實(shi)驗開始後(hou)，廠家人員(yuan)均未開展(zhan)任何流量(liang)計調試工(gong)作(圖1)。
 
1.3對比(bi)實驗流量(liang)計原理
　　濕(shi)氣流量計(ji)基于計算(suan)流體動力(li)學CFD數值模(mo)拟技術優(you)化設計了(le)異型文丘(qiu)裏管。利用(yong)長喉頸文(wen)丘裏管前(qian)、後差壓及(ji)總壓損等(deng)多個差壓(ya)信号随氣(qi)液兩相流(liu)量變化的(de)關系，建立(li)相應的測(ce)量模型實(shi)現對氣液(ye)兩相流量(liang)的測量。濕(shi)氣流量計(ji)由長喉頸(jing)文丘裏管(guan)、壓力/差壓(ya)/ 溫度變送(song)器 、兩相流(liu)智能計算(suan)儀、通訊單(dan)元等構成(cheng)(圖2)。
 
　　智能差(cha)壓流量計(ji)在傳統文(wen)丘裏管的(de)結構上進(jin)行優化改(gai)進設計，進(jin)行二次節(jie)流，通過形(xing)成多級文(wen)丘裏管結(jie)合差壓信(xin)号随氣液(ye)兩相流量(liang)變化的關(guan)系，建立相(xiang)應的測量(liang)模型實現(xian)對氣液兩(liang)相流量的(de)測量。
　　智能(neng)差壓流量(liang)計主要由(you)文丘裏管(guan)、 多參壓力(li)變送器 、 差(cha)壓變送器(qi) 、 熱電阻 及(ji)表頭組成(cheng)(圖3)。井口濕(shi)氣氣液兩(liang)相流量計(ji)采用超聲(sheng)流量計結(jie)合節流件(jian)的組合方(fang)式進行結(jie)構設計，通(tong)過超聲流(liu)量計和差(cha)壓節流件(jian)測量的結(jie)果，組合計(ji)算出氣相(xiang)和液相混(hun)合密度，再(zai)結合液相(xiang)密度和天(tian)然氣組分(fen)計算的氣(qi)相密度獲(huo)得氣相和(he)液相含量(liang)，最後分别(bie)獲得氣相(xiang)和液相的(de)流量。
 
　　該流(liu)量計主要(yao)由流量計(ji)表體、電子(zi)組件、微處(chu)理器系統(tong)、超聲換能(neng)器、節流件(jian)、差壓傳感(gan)器等部.分(fen)組成(圖4)。
 
　　實(shi)驗所選三(san)台流量計(ji)相關性能(neng)指标如表(biao)1。
 
2現場實驗(yan)數據分析(xi)
2.1氣相實驗(yan)數據分析(xi)
　　三台流量(liang)計與孔闆(pan)流量計日(ri)氣量數據(ju)對比分析(xi)如表2。三台(tai)流量計宜(yi)稱的氣相(xiang)不确定度(du)指标均在(zai)±5%以内。
 
　　根據(ju)實驗結果(guo)(圖5和圖6)，井(jing)口濕氣氣(qi)液兩相流(liu)量計相對(dui)偏差在土(tu)5%以内的數(shu)據點占比(bi)最高，爲90%，濕(shi)氣流量計(ji)、智能差壓(ya)流量計與(yu)孔闆流量(liang)計日産氣(qi)量相對偏(pian)差在土5%以(yi)内的數據(ju)點占比分(fen)别爲53%和47%。
 
 
　　按(an)照西南油(you)氣田公司(si)天然氣研(yan)究院兩相(xiang)流量計暫(zan)定考核标(biao)準氣相土(tu)10%，現場實驗(yan)的濕氣流(liu)量計氣相(xiang)誤差符合(he)率爲83%，智能(neng)差壓流量(liang)計氣相誤(wu)差符合率(lü)爲87%，井口濕(shi)氣氣液兩(liang)相流量計(ji)氣相誤差(cha)符合率爲(wei)100%。
2.2液相實驗(yan)數據對比(bi)分析.
　　實驗(yan)期間，黃203井(jing)井口産液(ye)量變化在(zai)(2~10)m3，基本處于(yu)在濕氣流(liu)量計、智能(neng)差壓流量(liang)計液相量(liang)程内，10%數據(ju)處于井口(kou)濕氣氣液(ye)兩相流量(liang)計液相量(liang)程内(表3，圖(tu)7和圖8)。
 
　　智能(neng)差壓流量(liang)計與電磁(ci)流量計日(ri)産液量相(xiang)對偏差在(zai)±20%以内的數(shu)據點占比(bi)最高，爲60%，井(jing)口濕氣氣(qi)液兩相流(liu)量計相對(dui)偏差在±20%以(yi)内的數據(ju)點占比最(zui)低，爲13%。
3結論(lun)和建議
　　濕(shi)氣兩相流(liu)量計的測(ce)量性能與(yu)測量工況(kuang)緊密相關(guan)。實驗期間(jian)黃203井處于(yu)生産中後(hou)期，含液率(lü)低且工況(kuang)條件相對(dui)平穩。井口(kou)濕氣氣液(ye)兩相流量(liang)計表現出(chu)對該階段(duan)氣相工況(kuang)較強的适(shi)應性，智能(neng)差壓流量(liang)計表現出(chu)對該階段(duan)液相工況(kuang)較好的适(shi)應性。濕氣(qi)流量計、智(zhi)能差壓流(liu)量計以及(ji)孔闆流量(liang)計測量結(jie)果的相對(dui)偏差均表(biao)現爲負偏(pian)差，三台流(liu)量計與電(dian)磁流量計(ji)測量結果(guo)的相對偏(pian)差沒有明(ming)顯的變化(hua)規律。濕氣(qi)兩相流量(liang)計測量技(ji)術的進一(yi)步擴大應(ying)用需針對(dui)頁岩氣井(jing)排采期、正(zheng)常生産前(qian)期、中期以(yi)及後期分(fen)别進行實(shi)驗，分析不(bu)同工況條(tiao)件下的應(ying)用效果，總(zong)結評價不(bu)同産品對(dui)頁岩氣井(jing)全生命周(zhou)期的适應(ying)性。爲進一(yi)步整合和(he)優簡化頁(ye)岩氣平台(tai)工藝設備(bei)流程，應進(jin)--步摸索兩(liang)相流量計(ji)安裝在除(chu)砂器前端(duan)的應用情(qing)況。可陸續(xu)摸索兩相(xiang)流量計在(zai)氣舉、泡排(pai)、增壓、柱塞(sai)氣舉等采(cai)氣工藝措(cuo)施情況下(xia)的應用效(xiao)果。

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