氣田的井叢(cong)控制系統分(fen)爲井口部分(fèn)、彙管部分、注(zhù)甲醇🌐和注緩(huan)蝕劑部分、預(yù)留部分以及(jí)分散控制系(xi)統DCS組成。井口(kou)部分使用大(da)小孔闆流量(liang)計 ，井叢運行(hang)前期流量較(jiao)小，采用小孔(kong)闆用于檢測(cè)流量，待穩定(ding)之😍後，天然氣(qi)流量增大，運(yùn)用大孔闆用(yong)于🚶檢測流量(liang)。
　　進入了21世紀(ji)，測控随着自(zi)動化技術以(yǐ)及機電一體(tǐ)化的潮流而(ér)有益發展。一(yi)般的機電一(yi)體化系統是(shi)由傳感系⭕統(tong)能源系🧑🏽‍🤝‍🧑🏻統、信(xin)息處理系統(tong)、機械結構等(děng)部件組🔴成的(de)。測量技術是(shì)機電一體化(huà)重要的的組(zu)成部分。
工程(chéng)概況
　　從油田(tian)的現狀來看(kan)，機電一體化(huà)技術還沒有(yǒu)達到廣泛應(yīng)用的地步。油(yóu)田的自動化(hua)程度越來越(yuè)高，測控技術(shù)已經在油田(tián)💋建設中發揮(hui)着重要作用(yong)。
氣田井叢工(gong)藝原理如圖(tu)1所示。
 
　　氣田一(yī)個井叢一般(bān)包括3口單井(jing)。每單井采出(chu)的天然氣經(jīng)過注⛷️甲醇和(he)緩蝕劑的處(chu)理後，再将處(chù)理過的天然(ran)氣進行節流(liu)調壓彙入井(jǐng)叢彙管外輸(shu)至中央處理(lǐ)廠(CPF)。一般♻️而言(yan)，一個大的中(zhong)央處理廠(CPF)能(néng)接收💚30~40個井叢(cóng)的外輸天然(ran)氣，能接收大(da)概100多口井的(de)外輸天然氣(qì)。每口單井采(cai)氣樹設置壓(yā)力參數檢測(ce)設備💋，--旦井下(xia)的壓力過高(gāo)或者壓力變(bian)化過于迅速(su)，井下🥵的壓力(li)變送器将壓(ya)力信号及時(shi)的将井底和(he)井口的壓力(li)參數上傳至(zhi)井叢控制室(shì)内的分散控(kong)制系統DCS上。分(fen)散控制系統(tong)DCS将會發出命(ming)令根據壓力(li)的升高情況(kuàng)和變化速率(lü)，決定關閉井(jing)底安全閥，還(hai)是井口安全(quán)閥，或者同時(shí)關閉♌井底和(hé)井口安全閥(fá)确保⛷️采氣樹(shu)的安全,保證(zheng)安全生産。井(jǐng)下的壓力變(biàn)送器就像觀(guan)察井下情況(kuàng)的眼睛和耳(ěr)朵，時時檢測(ce)井下壓力參(can)數的變化情(qing)況，輸送出4~20mA的(de)電流信号，一(yi)旦達❗到危險(xian)地極限，及時(shi)通知井叢的(de)大腦-分散控(kong)制系統DCS，由🛀分(fen)散控制系統(tong)DCS,做出判斷，并(bìng)且依據所做(zuo)出的判斷，來(lai)下達相應的(de)指令。流量⭕計(ji)比選
　　每單井(jing)井口流量檢(jian)測并遠傳，高(gāo)、低流量報警(jing)信号🐪傳入分(fen)散控💛制系統(tong)DCS中，如果流量(liang)過低聯鎖控(kòng)制節流閥♋，适(shì)當‼️的控制節(jie)流閥的開度(du)，保持流量的(de)穩定性。
　　各類(lei)流量儀表都(dōu)有自己的特(te)點。選型的目(mù)的就是爲🧡了(le)在衆多的産(chǎn)品中選出适(shì)合工況條件(jian)的儀表🔞。要想(xiǎng)選擇最佳的(de)儀表，必須從(cong)儀表本身和(he)被測對象兩(liǎng)方面考慮。首(shou)先當然要确(què)認儀表安裝(zhuang)的必要性，工(gōng)程實際中是(shi)否真的需要(yào)♊安裝流量儀(yi)表。确定了必(bì)要性之後，如(rú)果隻希望知(zhī)道流體在管(guan)道中是否流(liú)動和大體流(liú)量值，采用價(jia)格低廉的流(liú)量指示器即(jí)可。其次，了解(jie)流體的特性(xìng)和參數，初選(xuan)流量測量的(de)方法和儀表(biǎo)。除🔱了一些非(fēi)常明顯不合(he)适的儀表類(lei)型之🌐外，餘下(xià)幾種方案進(jìn)行下一步深(shen)入的比😘較。分(fen)析主要從五(wǔ)個方面進行(hang)的，即儀表👉的(de)性能，流🈚體特(te)性方面，安裝(zhuang)條件方面，環(huán)境條件方面(mian)和經濟🌍因素(sù)等。
　　氣體流量(liàng)計 的種類非(fēi)常多，但是常(chang)用的有以孔(kǒng)闆爲代表的(de)節流裝⭕置，渦(wo)街🛀🏻，金屬管浮(fú)子，旋進旋渦(wo)和 氣體渦輪(lun)流量計 。由于(yu)以上幾種流(liu)量計的原理(li)不同，所以它(ta)們所測量的(de)流量♈下限要(yào)求不同，精度(du)不同，價格也(ye)不相同。孔闆(pǎn)😄流量計測量(liang)氣體時壓力(li)損失大，對流(liu)量下限😄有一(yī)定要求，它适(shì)用于測量精(jing)度要求不高(gāo)，介質流量正(zhèng)常的場所。
　　 渦(wō)街流量計 對(duì)氣體介質流(liu)量下限有一(yi)定要求，如果(guǒ)流量正常它(ta)👈的測量♈精度(du)完全可以滿(mǎn)足。
　　 金屬管浮(fu)子流量計 對(duì)壓力有一定(dìng)要求，壓力過(guo)小，浮.子将無(wu)法工作，它可(ke)以用🈚于測🔆量(liang)流量較小的(de)介質，但由于(yú)的它的管徑(jìng)最✉️大隻能做(zuò)DN150，所以👈它不能(neng)測量大口徑(jìng)管道氣體流(liú)量。
　　 旋進旋渦(wo)流量計 主要(yào)用于天然氣(qi)的測量，主要(yào)優點是沒有(you)機械轉動部(bu)件✏️，不易💰腐蝕(shí)、可靠度高、穩(wen)定性好，長期(qī)工作無須維(wéi)護。但🐕是旋進(jìn)漩渦流量計(ji)測量含水、含(han)油、含沙🤞的天(tiān)然氣較爲困(kùn)難，并且測量(liàng)的高流量的(de)天然氣顯得(de)力不從心。
　　氣(qi)體渦輪流量(liàng)計也是主要(yào)用于天然氣(qì)介質測量☔是(shì)一種✂️速度式(shi)儀表，對安裝(zhuāng)有直管段要(yao)求。測量精度(du)比較正确，但(dan)是氣體渦輪(lún)流量計裏面(miàn)有可疑快🏒速(sù)轉動的氣體(tǐ)渦輪，所以使(shi)用時間長之(zhi)後，氣體渦輪(lun)容易磨💰損，造(zào)成計量不準(zhun)确。如果天然(ran)氣介質内含(hán)有較多的雜(za)質，容易損壞(huài)氣體渦輪❌。
　　孔(kong)闆，渦街可以(yǐ)用于各種口(kǒu)徑管道氣體(ti)介質測量，隻(zhī)✍️是對流量下(xia)限有一定要(yào)求，金屬管浮(fu)子流量計可(kě)用于DN150以下管(guan)🈲道介質測🐪量(liàng)。
　　綜合以上的(de)考慮以及的(de)現場實際情(qíng)況。從氣田井(jǐng)口出來的天(tian)然氣，容易含(han)水、含油、含氣(qì)。雜質成分比(bǐ)較複雜。并且(qie)投🍓産初💰期天(tian)然氣産量比(bi)較小，随着逐(zhú)步的開😄發和(hé)生産穩定，天(tiān)然氣的産量(liang)逐漸達到峰(feng)值，之後随着(zhe)生産的🌍進一(yī)步深入，井口(kǒu)天然氣産量(liang)逐漸進人衰(shuāi)竭期。也就是(shì)❗說天然氣産(chǎn)量要經曆低(di)-高-低的過程(chéng)。對于流量計(jì)的算💃則就非(fēi)常困難💛。因爲(wei)每種流量計(ji)都有自己的(de)✉️固定量程。如(rú)果用測量低(di)🔞流量的流量(liàng)計，那麽天然(ran)氣産量達到(dào)峰值的時候(hou)，低流量流量(liàng)計将無法🐅測(ce)量天然氣産(chan)量。如果☂️用測(cè)🍉量高流量的(de)流量計，那麽(me)天然氣産量(liàng)比較小的時(shí)候，高流量流(liu)量計将計量(liàng)不準确或者(zhe)根本無法計(ji)量天然氣産(chǎn)量。
孔闆流量(liang)計
　　針對工程(chéng)實際情況，氣(qi)田井叢天然(rán)氣流量測量(liang)使☀️用了帶🌏兩(liǎng)塊孔闆，可以(yǐ)在線更換的(de)的孔闆流量(liàng)計。小孔闆主(zhǔ)要針對生🍓産(chǎn)前期和後期(qī)，天然氣流量(liang)比較小的情(qing)況。而大孔闆(pan)🔞主要針對天(tiān)然氣生産達(dá)到峰值，天然(rán)氣流量非常(chang)大的情況。根(gēn)據孔闆口徑(jìng)計🐅算公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其(qí)中:C一流出系(xi)數;
E--可膨脹系(xi)數;
A一節流件(jian)開孔截面積(ji)，ｍ³;
△P一節流裝置(zhì)輸出的差壓(yā)，Pa;
β一直徑比;.
ρ1一(yī)被測流體在(zai)I-I處的密度，kg/ｍ³;
Qv一(yi)體積流量，m/h.
　　标(biao)準孔闆的流(liu)出系數C由裏(li)德一哈利斯(si)、加拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公式(shi)确♌定。在保持(chi)管徑不變的(de)情況下，隻需(xū)要改變孔闆(pan)的開孔尺寸(cùn)🐇，就可以改變(bian)測量範圍。這(zhè)樣就提高了(le)測量的精度(du)。并且巧💃妙的(de)躲🔞開了孔🍉闆(pan)流量計量程(chéng)比隻有3:1,測量(liang)範圍✊窄的問(wèn)題。雖然孔闆(pǎn)流量計現場(chǎng)安裝條件要(yào)求比較高，需(xu)要比較長的(de)的直管段📐，但(dàn)是氣田井♋叢(cong)的廠區大，能(neng)夠提供較長(zhǎng)的直接管段(duan)。這個問⭕題可(kě)以解決。孔闆(pǎn)的檢測件與(yǔ)差壓顯示儀(yi)表之間的引(yǐn)壓管⛷️線是比(bǐ)較薄弱的環(huán)節，比較容易(yì)産生洩露、凍(dong)堵、凍結及信(xìn)号失真等故(gu)障。選擇質量(liàng)可靠的引壓(ya)管和電纜，并(bìng)且要求現場(chang)施工的工人(ren)按照國家的(de)标準安裝方(fang)式安裝，避免(mian)今後運行中(zhong)的㊙️隐患。
結語(yu)
　　孔闆流量計(jì)的許多優點(dian)在氣田的井(jing)叢可以得以(yi)充分的展示(shi)🙇‍♀️。易于複制,簡(jian)單,牢固,性能(neng)穩定可靠，價(jià)格低，使用期(qī)限長，标準型(xíng)的檢測件爲(wèi)全世界通用(yòng)，國際标準化(hua)組織和國際(jì)計量組織均(jun1)認可的産品(pin)。而且孔闆無(wú)須個别校準(zhun)，維護成本很(hen)低，對于介質(zhi)的潔淨程度(dù)要求不是很(hen)🔅高。這都非常(cháng)符合現場的(de)實際需要。大(da)小兩塊孔闆(pǎn)可以實現在(zài)線更換，降低(di)了操作難度(du)，降低🈲了維護(hu)成本。可換🐆孔(kong)闆的流量計(ji)的使用，提高(gao)了計量精度(dù)，降低了投資(zī)🌈成📞本。始終可(kě)以使孔闆流(liú)量計保持高(gao)效、穩定、低成(chéng)本的運行狀(zhuàng)📞态。

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