摘要:濕氣(qì)兩相(xiàng)流量計 測(cè)量技(jì)術是近十(shí)幾年(nián)來發(fā)展起來的(de)新型測量技術(shù)，總體還不夠成(chéng)熟。爲(wèi)驗證(zhèng)濕氣兩相流量計在渝西區(qū)塊(kuài)黃202井區頁(yè)岩氣(qì)田的适應性，選取三(sān)個廠家的(de)濕氣(qì)兩相流量(liàng)計，與(yǔ)氣液分(fèn)離後 孔闆流量計(jì) 和 電磁流量計(jì) 的測(cè)量數據作對比(bǐ)，優選出适(shì)宜渝(yú)西頁岩氣(qì)田的(de)濕氣兩(liǎng)相流量(liàng)計。
0引言
　　區内頁(yè)岩氣井隻産(chǎn)純(chún)氣，不産(chǎn)地層水(shuǐ)，返排(pái)液爲壓裂(liè)液，氣(qì)液兩相介(jiè)質(zhì)組成較爲簡(jiǎn)單和固定。濕氣兩相流量計在(zài)該區塊的應用具有較大的可(kě)能性。濕氣兩相流量計(jì)打破了(le)傳統氣液(yè)分離(lí)後氣相、液相單(dān)獨計量的模式(shì)，可實(shí)現單井不(bú)分離計量後共(gòng)用--套氣液(yè)分離(lí)工藝的(de)模式，大(dà)規模(mó)降低上遊集輸管線(xiàn)的鋪設數(shù)量和壓(yā)力(lì)容器、設備(bèi)數量，從而(ér)極大地降(jiàng)低氣田上遊開發成本和(hé)運行(háng)管理費(fèi)用(yòng)4.
1實(shí)驗(yàn)概況
1.1實驗選址(zhǐ)
　　渝西區(qū)塊(kuài)黃202井(jǐng)區黃(huáng)203井位于重慶市永川(chuān)區來蘇鎮(zhèn)塔院村4組(zǔ)。2020年9月了日(rì)排采生産進入生産管網，2020年11月22日進(jìn)入正(zhèng)常生産早(zǎo)期。井口氣依次流經井口針閥(fá)和水套加熱爐(lú)兩級節流，經高(gāo)壓除(chú)砂撬(qiào)再次(cì)節流，經氣液分(fèn)離器(qì)分離以及(jí)孔闆(pǎn)閥計(jì)量，最(zuì)後通過集氣管(guǎn)道進(jìn)入黃202集氣(qì)站。該井産出物(wù)主要(yào)由(yóu)返(fǎn)排液(yè)、原料氣(qì)構成，氣(qì)液體(tǐ)積比(bǐ)>90%，屬于濕氣的範時，且(qiě)是黃(huáng)202井區處(chù)于(yú)正常生産階段的具有代(dài)表性(xìng)的井站。站内具(jù)有足(zú)夠的濕氣(qì)流量計安(ān)裝空間，可通過工藝流程改(gǎi)造(zào)實現對比(bǐ)計量(liàng)。
1.2現場(chǎng)流程改造(zào)
　　2021年實(shí)施黃(huáng)203井(jǐng)濕氣兩(liǎng)相流量計适應(yīng)性大修,在高壓(yā)除砂撬及(jí)分離(lí)器之間安(ān)裝濕(shī)氣流(liú)量計、 智能差壓流量計 、井口濕氣氣(qì)液兩相流量計。将3套(tào)流量(liàng)計進(jìn)行串(chuàn)聯安(ān)裝(zhuāng)，在滿足分别(bié)單獨計量(liàng)、串聯計量(liàng)的同(tóng)時，也(yě)保證了其中1台(tái)流量計故(gù)障時不影響另外2台(tái)流量計使用。
　　實驗數據通過rs485通(tōng)訊(xùn)接入黃(huáng)203井rtu系統，數據通過光纖傳輸至(zhì)黃202脫水(shuǐ)站國光(guāng)計量系(xì)統。實驗(yàn)數據記錄完整、準确、可追(zhuī)溯。對(duì)比實驗時間爲(wèi)2022年2月13日至了月(yuè)14日。對(duì)比(bǐ)實驗開始後，廠家人員(yuán)均未開展(zhǎn)任何(hé)流量計(jì)調(diào)試工(gōng)作(圖1)。
 
1.3對(duì)比實驗(yàn)流量(liàng)計原理
　　濕(shī)氣流(liú)量計基于計算流體動力(lì)學cfd數值模拟技術優(yōu)化設計了異型文丘裏管(guǎn)。利用長(zhǎng)喉頸文(wén)丘裏管前、後差(chà)壓及(jí)總壓(yā)損等(děng)多個差壓(yā)信号(hào)随氣液(yè)兩相流(liú)量變(biàn)化的關系(xì)，建立(lì)相(xiàng)應的測(cè)量模型實現對(duì)氣液(yè)兩(liǎng)相流量(liàng)的測(cè)量。濕氣流(liú)量計(jì)由長喉頸(jǐng)文(wén)丘裏管、壓力(lì)/差壓/ 溫度(dù)變送(sòng)器 、兩相流智能(néng)計算(suàn)儀(yí)、通訊單(dān)元等構成(圖2)。
 
　　智(zhì)能差壓流量計(jì)在傳統文(wén)丘裏(lǐ)管的(de)結構上進(jìn)行優化改(gǎi)進設(shè)計，進行(háng)二次節(jiē)流，通過形(xíng)成多級文丘裏管結(jié)合差壓信(xìn)号随(suí)氣液(yè)兩(liǎng)相(xiàng)流量(liàng)變化的(de)關(guān)系，建立相(xiàng)應的測量(liàng)模型實(shí)現對氣液兩相流量的測量。
　　智能(néng)差壓流量(liàng)計主要由(yóu)文丘裏管(guǎn)、 多參(cān)壓力變送(sòng)器 、 差(chà)壓變送器(qì) 、 熱電(diàn)阻 及(jí)表頭組成(圖3)。井口濕氣氣(qì)液(yè)兩相流(liú)量計(jì)采用(yòng)超聲流量(liàng)計結(jié)合節流件(jiàn)的組合(hé)方式進(jìn)行結(jié)構設計，通過(guò)超(chāo)聲流量計(jì)和差壓節流件(jiàn)測量的(de)結(jié)果，組(zǔ)合計(jì)算(suàn)出氣相(xiàng)和液(yè)相混合密(mì)度，再(zài)結合(hé)液相(xiàng)密度和天(tiān)然(rán)氣(qì)組分(fèn)計算的氣(qì)相密(mì)度獲得氣(qì)相和(hé)液相含量，最後(hòu)分别獲得氣相和液相的(de)流量(liàng)。
 
　　該流(liú)量計主要由流量計(jì)表體(tǐ)、電子組件、微處(chù)理器(qì)系統(tǒng)、超聲換能(néng)器(qì)、節(jiē)流件、差壓(yā)傳感(gǎn)器等(děng)部.分組成(chéng)(圖4)。
 
　　實(shí)驗所選三(sān)台流量計相關(guān)性能指(zhǐ)标如(rú)表(biǎo)1。
 
2現場實驗數據分析
2.1氣相(xiàng)實驗(yàn)數據分析
　　三台(tái)流量(liàng)計與孔闆(pǎn)流量計日(rì)氣量(liàng)數據(jù)對比分析如表(biǎo)2。三台(tái)流量計宜(yí)稱的氣相(xiàng)不(bú)确定度(dù)指标均在(zài)±5%以内(nèi)。
 
　　根據(jù)實驗結果(guǒ)(圖5和(hé)圖6)，井口濕氣氣(qì)液兩相流量計(jì)相對偏差在土(tǔ)5%以内的(de)數(shù)據點(diǎn)占比最高(gāo)，爲90%，濕(shī)氣流量(liàng)計、智能(néng)差壓流量計與孔闆流量計日(rì)産氣(qì)量(liàng)相對偏(piān)差在土(tǔ)5%以(yǐ)内的數據(jù)點占比分(fèn)别爲(wèi)53%和(hé)47%。
 
 
　　按(àn)照西南油(yóu)氣田公司(sī)天然氣(qì)研究院兩相流(liú)量計暫定考核标準氣相土10%，現(xiàn)場實驗(yàn)的濕(shī)氣流量計(jì)氣相(xiàng)誤(wù)差符合(hé)率爲83%，智能差壓(yā)流量計(jì)氣相誤(wù)差符(fú)合率爲87%，井(jǐng)口濕(shī)氣氣(qì)液兩(liǎng)相流量(liàng)計(jì)氣(qì)相(xiàng)誤差(chà)符合率爲(wèi)100%。
2.2液相(xiàng)實驗數據(jù)對比分析.
　　實驗(yàn)期間，黃203井井口(kǒu)産液量(liàng)變化在(zài)(2~10)m3，基本(běn)處于(yú)在濕氣流(liú)量(liàng)計、智能(néng)差壓流(liú)量計液(yè)相量(liàng)程内，10%數據(jù)處于井口濕(shī)氣氣液兩相流量計液相(xiàng)量程内(表3，圖7和圖8)。
 
　　智能(néng)差(chà)壓流量計與(yǔ)電磁(cí)流量計日(rì)産液量相對偏(piān)差在(zài)±20%以(yǐ)内的數(shù)據點(diǎn)占(zhàn)比(bǐ)最高(gāo)，爲(wèi)60%，井口(kǒu)濕氣氣(qì)液兩(liǎng)相流量(liàng)計相對(duì)偏差在±20%以内的數據(jù)點占比最低(dī)，爲13%。
3結論(lùn)和建(jiàn)議
　　濕氣兩(liǎng)相流(liú)量計的測(cè)量性能與(yǔ)測量(liàng)工況緊(jǐn)密相關(guān)。實驗期間(jiān)黃203井(jǐng)處于(yú)生(shēng)産中後(hòu)期，含液(yè)率低且工況條件相對(duì)平穩。井(jǐng)口濕氣(qì)氣液兩(liǎng)相流量計表現(xiàn)出對該(gāi)階段氣相(xiàng)工況(kuàng)較強的(de)适應性(xìng)，智能(néng)差壓流量(liàng)計表(biǎo)現出對該階段液相工況(kuàng)較好的(de)适應性(xìng)。濕氣流(liú)量計、智(zhì)能差(chà)壓流量計(jì)以及孔闆流量(liàng)計測量(liàng)結果的(de)相對偏差(chà)均表(biǎo)現爲負偏(piān)差，三台流(liú)量(liàng)計(jì)與電(diàn)磁流(liú)量計(jì)測量(liàng)結果的相對偏(piān)差沒有(yǒu)明(míng)顯的(de)變化(huà)規律(lǜ)。濕氣(qì)兩相流量(liàng)計測量技(jì)術的進一(yī)步擴大(dà)應(yīng)用需(xū)針對(duì)頁(yè)岩氣井排采(cǎi)期、正(zhèng)常生(shēng)産前期(qī)、中期以及後期分别進(jìn)行實驗，分析不(bú)同工況條件下(xià)的應用效果，總(zǒng)結評價(jià)不同産品對頁岩氣井(jǐng)全生命(mìng)周期的(de)适應(yīng)性(xìng)。爲進一(yī)步整合和(hé)優簡(jiǎn)化頁岩氣平台(tái)工藝(yì)設備(bèi)流程，應進--步摸索兩(liǎng)相流(liú)量計(jì)安裝在除(chú)砂器前端的應用情(qíng)況。可(kě)陸續(xù)摸索兩相(xiàng)流量計在氣舉(jǔ)、泡排、增壓、柱塞(sāi)氣舉等采氣工(gōng)藝措(cuò)施(shī)情況下(xià)的應(yīng)用效果。

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