河口地區天然氣計量儀表的改進及應用

郭乃民

摘 要：河口采油廠1971年5月在埕3井發現工業氣流以來，河口天然氣計量[1]從孔板差壓計計量，到九十年代大部分采用漩渦表計量，2004年將孔板差壓計更新為孔板微機計量，利用網絡遠傳顯示。通過分析在用集、配氣站、聯合站的天然氣計量儀表，提高了河口油區天然氣計量準確性。

關鍵詞：天然氣；計量；儀表

河口采油廠地處山東省無棣縣、沾化縣、利津縣、河口區三縣一區；地質構造位于濟陽坳陷北部車鎮凹陷和沾化凹陷。1962年沾1井在館陶組獲工業油流，1971年5月埕3井在明化鎮組6mm氣嘴獲日產31000m3的工業氣流，開創了河口地區既找油又找氣的新局面。經過四十多年的勘探開發，先后發現了埕東、義東、渤南、太平、富臺、陳南等14個油田，探明含油面積341.1Km2，石油地質儲量41681.62×104t，計算溶解氣199.71×108m3。

一、天然氣計量現狀

河口采油廠天然氣由油田伴生氣和氣層氣構成。天然氣作為清潔能源，九十年代前，天然氣主要是保采油廠職工生活用氣、兩個小化肥廠和向齊魯石化廠供氣；九十年代后，河口采油廠的天然氣除滿足油區生產需要、保證河口城區居民生活用氣和外供氣，還要供城區商用氣，工業用氣也逐步增多。在天然氣計量方面：從單井開始，天然氣計量主要有單井計量、集輸氣計量、配供氣計量和外輸氣交接計量。孔板——雙波紋管差壓計計量在國內技術成熟，能符合現場、內部和外輸氣交接計量要求，在1998年以前，河口采油廠天然氣量主要采用孔板——雙波紋管流量計計量。九十年代后，因為旋進漩渦流量計等計量表發展較快，由于其安裝要求較低、一次表數字顯示氣量（工況），氣量計算簡單，可以遠傳顯示。

二、天然氣計量儀表的改進方案

河口采油廠油氣集輸大隊承擔著采油廠的天然氣生產、集輸、配供氣和外輸氣任務，目前在供氣區有17個，其中集氣站5個、配氣站6個、壓氣站8個、聯合站和外交氣點各一個，見表1。各站天然氣計量采用孔板——雙波紋管差壓計計量。

旋進漩渦流量計改進方案：原普通型旋進漩渦流量計有“485”或“20mA”接線口，而智能型旋進漩渦流量計也采用“485”或“20mA”接線口，不需要轉換，直接可以接入微機，實現遠傳監控。此外對于小區用氣戶較少的小區，因為羅茨流量計[2]要用于對管道中氣體或液體流量進行連續或間歇測量。它具有精度高、可靠性好、重量輕、壽命長、運行噪聲低、安裝使用方便等特點，羅茨流量計計量下限較旋進漩渦表更準確，采用羅茨流量計替代旋進漩渦表計量。

三、現場實施情況

二次儀表微機改造

通過幾年來的實際運用，在孔板——微機計量方面取得了較好的效果，計量較準確，計量數據能夠更準確的反映各集、配氣站收、供氣量和外輸氣量的實際情況，為合理調配生產用氣、生活用氣和外供氣提供了依據。

本系統采用OEM機型插件與微型計算機共同構多路數據采集和監控系統，借助良好的人機界面，實現對液體介質的輸送過程中發送的數據及相關的工業參數，諸如溫度、壓力、液位等進行監測，同時對泵和閥等的運行狀態進行實時控制。其工作原理為：當液體介質流經流量傳感器時，流量傳感器發出與體積流量成正比的頻率脈沖信號，再經與之配套的二次儀表（流量積算儀）轉換成代表單位體積流量的脈沖信號，該觸發脈沖量輸入與CPU接口的實時計數/定時器進行計數，其輸出信號作為工作在級聯方式下的中斷請求，從而產生系統中斷，轉入中斷服務程序，實現對流量的實時監控。

四、結論

（一）通過對孔板——雙波紋管流量和旋進漩渦流量計的遠程改造，達到了掌握天然氣生產數據和配、供氣情況，及時調節生產參數的作用，下一步將完善數據微機錄取和遠傳監控功能，達到天然氣準確計量、數據參數實時顯示、實時監控和遠傳的目的。

（二）對于小區用氣戶較少的小區，應用羅茨流量計可以提高計量準確性，由此可以降低供氣的輸差。

參考文獻：

[1]張永紅.天然氣流量計量[M].北京：石油工業出版社，1995.

[2]張中偉.中國石化員工培訓教材[M].北京：中國石化出版社，2013.