影響煤層氣計量準確度的因素分析

摘 " "要：近一二十年崛起的煤層氣是一種優質、潔凈的化工原料，隨著這種原料的不斷開發和利用，能夠準確計量煤層氣變得十分重要。當前煤層氣的計量方法和標準和操作規范是以天然氣作為參照物的，這種方法相對來說準確度不高。因此詳細分析影響煤層氣計量準確度的相關因素有著重要的意義。

關鍵詞：煤層氣;計量準確度;影響因素

中圖分類號：TE863.1 " " " " " "文獻標識碼：A " " " " " " " 文章編號：1004-7344（2019）03-0294-01

引 言

我國煤層氣開發和利用起步較晚，在相應領域還存在一些問題。其中一個常見的問題就是煤層氣的計量，這個問題是煤層氣實現經濟價值的關鍵一步。為了便于工作，目前我們直接采用的是天然氣的計量標準和規范。但是畢竟煤層氣和天然氣不是同一種物質，他們的成分有很大不同，因此這種計量方法并不準確。本文中，通過對煤層氣計量過程中，影響計量準確度的原因進行分析，提出了提高煤層氣計量準確度的對策，希望對解決煤層氣的計量問題提供幫助。

1 "影響煤層氣計量準確性的原因

1.1 "雜質影響

1.1.1 "水分對煤層氣計量的影響

我們在開采煤層氣的過層中，往往采用排水采氣，水力壓裂等增產措施。這些措施采出的氣體通常會含有一定程度的水分。這些水分一般以氣態或者液態的形式呈現，并和煤層氣一樣流動。我們測量的氣體流量隨孔徑的增加而減小。濕氣中的水蒸氣也會隨著煤層氣流動，環境溫度發生變化時或氣體壓力偏離原定狀態后，儀表測量準確度在這個時候可能會減小。并且當溫度發生變化，特別是溫度降低時，煤層氣中的水蒸氣便會凝結在所有的輸送管道和大部分測量儀表中，這會情況不僅會對儀、儀表器造成腐蝕，同時還會影響輸氣的穩定性和測量準確度。

1.1.2 "煤層氣雜質對計量的影響

我們所采出的煤層氣，在不經過特殊處理的情況下往往會含有一定的煤粉等微小顆粒狀物質。我們也會在后續的工藝處理中采用除雜的流程進行處理，但畢竟這種處理不會十分徹底，這些存在的雜質也會腐蝕儀表等相接觸的部件。在接觸表面上結一層污垢，使活動的部件空隙減小了，這種情況會影響流量計的使用性能，對一些敏感部件的靈敏度產生影響。比如孔板界面，孔板流量計對外界變化異常敏感，它的收縮、流速驟變的孔口銳邊上，如果有小顆粒物質附著在其表面上，那么它的精確度就會大大受到影響。并且，輸送管道中也會大量聚集顆粒狀物質，這些物質的聚集也會使流速不穩定，從而對計量精度產生影響。

1.2 "周圍環境變化引起的誤差

1.2.1 "壓力溫度變化的影響

煤層氣在貿易計量中一般采用體積流量測量法，因此它測量準確度會受到煤層氣的壓力和溫度變化的影響。基于此點考慮，我要要把壓力溫度補償考慮到煤層氣的計量中，這樣才能提高準確度。氣表的工作環境受到的溫度限制是（-20～55℃）。我們對氣體的計算公式是在設計條件下推斷出來的。如果溫度和壓力發生變化，不管是過高還是過低，這種情況再用設計條件下的公式計算流量都會產生很大誤差。因此，我們在實際計量過程中，需要根據具體情況具體分析，采用溫度壓力補償公式對結果進行修正。

1.2.2 "根據溫度和壓力變化進行修正

在實際工作中我們會遇到現場的實際情況與標準狀態相差很大的時候，這時我們需要考慮溫度和壓力的影響，只有這樣才能保證流量計量的準確性。當實際壓力大于設計壓力時，測量流量會比真實流量偏大，當實際壓力小于設計壓力時，測量流量會比真實流量偏小。溫度變化也是如此，當實際溫度高于設計溫度時，測量流量比真實流量偏小，當實際溫度低于設計壓力時，測量值會比真實流量偏小。根據這一規律，我們可以用來修正溫度和壓力的不同變化對流量值準確度產生的影響。

1.3 "氣體流態畸變產生的影響

1.3.1 "氣體脈動流的影響

脈動流是由管道中氣體的壓力或流速突變形成的，它能夠引起差壓波動。我們如果在節流裝置中發現了明顯的脈動流，這時計量準確性會大大減小。這里我們都知道造成差壓波動的主要原因一方面是煤層氣所采用的排水采氣法，氣和水同時產出，對井的差壓都會產生波動;另一方面，有的管道段內部有積液，這些積液隱藏在管道內對流經的氣體產生阻礙，導致氣體流速不均勻;還有一個方面是來自不同氣井間的壓力互相干擾。這些原因都能夠造成脈動流的產生，誤差最大的可能達到30%，這是一個相當大的數字。

1.3.2 "氣體旋轉流的影響

在流體流經一個相對復雜的流程后，這些流體會呈現出螺旋狀前進的狀態。并且，在流體流經旋風分離器和匯管等管道后，還會產生旋轉流。旋轉流對孔版流量計造成的影響主要是使流量計指數偏低，這種誤差最大可以達到-14%。

2 "提高煤層氣計量準確度的措施

2.1 "在工藝流程中增加除雜處理

目前我們行業內采用的是中央處理中心外輸前進性除濕脫水處理。這種處理工藝只是去除很小一部分雜質顆粒。可以考慮增加多級處理工藝，過濾系統可以采用新型密度材料，這樣會盡可能的有效去除顆粒雜質。

2.2 "采用保溫措施降低溫差帶來的誤差

為了減小溫度變化帶來的誤差，可以對流量計進行有效的保溫處理。保證流量計在溫度承受范圍內工作，這是一個提高計量準確度的重要途徑。冬季時候我們可以在氣表管線旁增加保暖管線，選取好的保溫層材質對兩根管線統一包住。在采用這種方法時要注意控制好保溫管線的溫度，切記不應過高，不要使溫度發生劇變。

2.3 "加強新型流量計的研制和開發

最近幾年有的單位研制出了高精度的新型流量計。與我們以前采用的老式流量計比較，新型流量計優化了流量測量范圍，在性能方面更加方便了使用和維修，實用性比較強。把新型流量計用于煤層氣的計量工作中，會大大提高計量準確度。

3 "結束語

煤層氣的開發和利用是對新能源的嘗試，我國目前沒有規模化生產的先例，特別是煤層氣的生產計量問題，一直是該領域關注的焦點。本文總結了影響煤層氣計量準確度的幾點原因，并探討了相應改進措施，希望對我國煤層氣開采有所助益。

參考文獻

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收稿日期：2018-12-5