摘要(yào):濕氣兩(liang)相流量(liang)計 測量(liang)技術是(shì)近十幾(jǐ)年來發(fā)展起來(lái)的新型(xing)測量技(ji)術，總體(ti)還不夠(gou)成熟。爲(wèi)驗證濕(shi)氣兩相(xiàng)流量計(jì)在渝西(xī)區塊黃(huáng)202井區頁(ye)岩氣田(tian)的适應(ying)性，選取(qu)三個廠(chǎng)家的濕(shī)氣兩相(xiang)流量計(ji)，與氣液(yè)分離後(hou) 孔闆流(liu)量計 和(hé) 電磁流(liú)量計 的(de)測量數(shù)據作對(dui)比，優選(xuan)出适宜(yí)渝西頁(yè)岩氣田(tian)的濕氣(qi)兩相流(liú)量計。
0引(yin)言
　　區内(nèi)頁岩氣(qì)井隻産(chan)純氣，不(bú)産地層(céng)水，返排(pai)液爲壓(ya)裂液，氣(qi)液兩相(xiàng)介質組(zǔ)成較爲(wei)簡單和(hé)固定。濕(shī)氣兩相(xiàng)流量計(jì)在該區(qū)塊的應(ying)用具有(you)較大的(de)可能性(xìng)。濕氣兩(liǎng)相流量(liàng)計打破(pò)了傳統(tǒng)氣液分(fèn)離後氣(qi)相、液相(xiàng)單獨計(jì)量的模(mo)式，可實(shí)現單井(jing)不分離(lí)計量後(hòu)共用--套(tao)氣液分(fèn)離工藝(yi)的模式(shi)，大規模(mo)降低上(shàng)遊集輸(shū)管線的(de)鋪設數(shu)量和壓(ya)力容器(qì)、設備數(shu)量，從而(er)極大地(di)降低氣(qi)田上遊(yóu)開發成(cheng)本和運(yùn)行管理(li)費用4.
1實(shi)驗概況(kuàng)
1.1實驗選(xuan)址
　　渝西(xī)區塊黃(huáng)202井區黃(huáng)203井位于(yú)重慶市(shi)永川區(qu)來蘇鎮(zhèn)塔院村(cūn)4組。2025年12月(yue)了日排(pai)采生産(chan)進入生(sheng)産管網(wang)，2025年12月15日(ri)進入正(zhèng)常生産(chǎn)早期。井(jing)口氣依(yī)次流經(jing)井口針(zhen)閥和水(shui)套加熱(rè)爐兩級(jí)節流，經(jing)高壓除(chú)砂撬再(zài)次節流(liu)，經氣液(ye)分離器(qì)分離以(yi)及孔闆(pǎn)閥計量(liàng)，最後通(tōng)過集氣(qì)管道進(jìn)入黃202集(ji)氣站。該(gāi)井産出(chu)物主要(yào)由返排(pái)液、原料(liao)氣構成(cheng)，氣液體(tǐ)積比>90%，屬(shǔ)于濕氣(qì)的範時(shí)，且是黃(huáng)202井區處(chu)于正常(cháng)生産階(jiē)段的具(jù)有代表(biǎo)性的井(jǐng)站。站内(nei)具有足(zú)夠的濕(shi)氣流量(liàng)計安裝(zhuāng)空間，可(ke)通過工(gong)藝流程(cheng)改造實(shí)現對比(bǐ)計量。
1.2現(xian)場流程(cheng)改造
　　2021年(nián)實施黃(huang)203井濕氣(qì)兩相流(liú)量計适(shì)應性大(da)修,在高(gāo)壓除砂(sha)撬及分(fèn)離器之(zhī)間安裝(zhuang)濕氣流(liú)量計、 智(zhì)能差壓(yā)流量計(jì) 、井口濕(shi)氣氣液(yè)兩相流(liu)量計。将(jiāng)3套流量(liang)計進行(háng)串聯安(ān)裝，在滿(mǎn)足分别(bie)單獨計(jì)量、串聯(lián)計量的(de)同時，也(ye)保證了(le)其中1台(tái)流量計(jì)故障時(shi)不影響(xiang)另外2台(tai)流量計(ji)使用。
　　實(shí)驗數據(jù)通過RS485通(tōng)訊接入(rù)黃203井RTU系(xi)統，數據(ju)通過光(guāng)纖傳輸(shū)至黃202脫(tuō)水站國(guó)光計量(liàng)系統。實(shi)驗數據(jù)記錄完(wán)整、準确(què)、可追溯(su)。對比實(shi)驗時間(jian)爲2025年12月(yuè)15日至了(le)月14日。對(dui)比實驗(yan)開始後(hòu)，廠家人(ren)員均未(wei)開展任(rèn)何流量(liang)計調試(shì)工作(圖(tú)1)。
 
1.3對比實(shí)驗流量(liàng)計原理(lǐ)
　　濕氣流(liú)量計基(ji)于計算(suàn)流體動(dong)力學CFD數(shù)值模拟(ni)技術優(you)化設計(ji)了異型(xíng)文丘裏(li)管。利用(yòng)長喉頸(jing)文丘裏(lǐ)管前、後(hòu)差壓及(jí)總壓損(sǔn)等多個(ge)差壓信(xin)号随氣(qì)液兩相(xiang)流量變(biàn)化的關(guan)系，建立(li)相應的(de)測量模(mó)型實現(xian)對氣液(yè)兩相流(liú)量的測(cè)量。濕氣(qi)流量計(ji)由長喉(hóu)頸文丘(qiu)裏管、壓(ya)力/差壓(ya)/ 溫度變(biàn)送器 、兩(liǎng)相流智(zhi)能計算(suàn)儀、通訊(xùn)單元等(děng)構成(圖(tu)2)。
 
　　智能差(chà)壓流量(liàng)計在傳(chuan)統文丘(qiū)裏管的(de)結構上(shàng)進行優(you)化改進(jìn)設計，進(jìn)行二次(cì)節流，通(tong)過形成(chéng)多級文(wen)丘裏管(guǎn)結合差(chà)壓信号(hào)随氣液(yè)兩相流(liu)量變化(huà)的關系(xi)，建立相(xiàng)應的測(ce)量模型(xíng)實現對(dui)氣液兩(liang)相流量(liang)的測量(liang)。
　　智能差(chà)壓流量(liàng)計主要(yao)由文丘(qiu)裏管、 多(duo)參壓力(lì)變送器(qì) 、 差壓變(bian)送器 、 熱(re)電阻 及(ji)表頭組(zu)成(圖3)。井(jǐng)口濕氣(qì)氣液兩(liang)相流量(liang)計采用(yong)超聲流(liú)量計結(jié)合節流(liu)件的組(zu)合方式(shì)進行結(jié)構設計(jì)，通過超(chao)聲流量(liang)計和差(chà)壓節流(liu)件測量(liang)的結果(guǒ)，組合計(ji)算出氣(qi)相和液(yè)相混合(hé)密度，再(zài)結合液(ye)相密度(dù)和天然(rán)氣組分(fen)計算的(de)氣相密(mì)度獲得(de)氣相和(hé)液相含(han)量，最後(hòu)分别獲(huò)得氣相(xiàng)和液相(xiàng)的流量(liang)。
 
　　該流量(liang)計主要(yao)由流量(liang)計表體(ti)、電子組(zu)件、微處(chu)理器系(xi)統、超聲(sheng)換能器(qi)、節流件(jian)、差壓傳(chuan)感器等(děng)部.分組(zu)成(圖4)。
 
　　實(shi)驗所選(xuǎn)三台流(liu)量計相(xiang)關性能(neng)指标如(ru)表1。
 
2現場(chǎng)實驗數(shu)據分析(xī)
2.1氣相實(shi)驗數據(ju)分析
　　三(sān)台流量(liang)計與孔(kong)闆流量(liang)計日氣(qi)量數據(ju)對比分(fèn)析如表(biao)2。三台流(liu)量計宜(yí)稱的氣(qì)相不确(què)定度指(zhǐ)标均在(zài)±5%以内。
 
　　根(gēn)據實驗(yan)結果(圖(tu)5和圖6)，井(jǐng)口濕氣(qì)氣液兩(liǎng)相流量(liang)計相對(dui)偏差在(zài)土5%以内(nei)的數據(jù)點占比(bi)最高，爲(wèi)90%，濕氣流(liu)量計、智(zhi)能差壓(yā)流量計(ji)與孔闆(pan)流量計(ji)日産氣(qi)量相對(dui)偏差在(zài)土5%以内(nei)的數據(ju)點占比(bi)分别爲(wei)53%和47%。
 
 
　　按照(zhao)西南油(yóu)氣田公(gōng)司天然(rán)氣研究(jiū)院兩相(xiang)流量計(ji)暫定考(kao)核标準(zhun)氣相土(tu)10%，現場實(shí)驗的濕(shī)氣流量(liang)計氣相(xiàng)誤差符(fu)合率爲(wèi)83%，智能差(chà)壓流量(liàng)計氣相(xiang)誤差符(fú)合率爲(wei)87%，井口濕(shi)氣氣液(yè)兩相流(liu)量計氣(qì)相誤差(cha)符合率(lǜ)爲100%。
2.2液相(xiang)實驗數(shù)據對比(bǐ)分析.
　　實(shí)驗期間(jiān)，黃203井井(jǐng)口産液(ye)量變化(huà)在(2~10)m3，基本(ben)處于在(zài)濕氣流(liú)量計、智(zhì)能差壓(yā)流量計(ji)液相量(liang)程内，10%數(shù)據處于(yú)井口濕(shī)氣氣液(yè)兩相流(liú)量計液(ye)相量程(chéng)内(表3，圖(tú)7和圖8)。
 
　　智(zhì)能差壓(yā)流量計(jì)與電磁(ci)流量計(ji)日産液(yè)量相對(dui)偏差在(zài)±20%以内的(de)數據點(diǎn)占比最(zuì)高，爲60%，井(jing)口濕氣(qi)氣液兩(liǎng)相流量(liang)計相對(duì)偏差在(zài)±20%以内的(de)數據點(dian)占比最(zuì)低，爲13%。
3結(jie)論和建(jiàn)議
　　濕氣(qi)兩相流(liú)量計的(de)測量性(xìng)能與測(ce)量工況(kuàng)緊密相(xiang)關。實驗(yàn)期間黃(huáng)203井處于(yú)生産中(zhōng)後期，含(han)液率低(di)且工況(kuàng)條件相(xiang)對平穩(wěn)。井口濕(shi)氣氣液(ye)兩相流(liu)量計表(biao)現出對(duì)該階段(duàn)氣相工(gong)況較強(qiáng)的适應(yīng)性，智能(neng)差壓流(liú)量計表(biao)現出對(dui)該階段(duan)液相工(gōng)況較好(hao)的适應(ying)性。濕氣(qi)流量計(jì)、智能差(cha)壓流量(liàng)計以及(jí)孔闆流(liu)量計測(cè)量結果(guo)的相對(duì)偏差均(jun1)表現爲(wèi)負偏差(cha)，三台流(liu)量計與(yu)電磁流(liú)量計測(ce)量結果(guo)的相對(dui)偏差沒(mei)有明顯(xian)的變化(hua)規律。濕(shi)氣兩相(xiàng)流量計(jì)測量技(ji)術的進(jìn)一步擴(kuò)大應用(yong)需針對(duì)頁岩氣(qì)井排采(cǎi)期、正常(cháng)生産前(qián)期、中期(qī)以及後(hou)期分别(bie)進行實(shi)驗，分析(xī)不同工(gōng)況條件(jiàn)下的應(ying)用效果(guo)，總結評(píng)價不同(tong)産品對(dui)頁岩氣(qì)井全生(sheng)命周期(qī)的适應(yīng)性。爲進(jin)一步整(zhěng)合和優(you)簡化頁(yè)岩氣平(píng)台工藝(yì)設備流(liu)程，應進(jìn)--步摸索(suǒ)兩相流(liu)量計安(ān)裝在除(chu)砂器前(qian)端的應(yīng)用情況(kuàng)。可陸續(xù)摸索兩(liǎng)相流量(liàng)計在氣(qì)舉、泡排(pái)、增壓、柱(zhù)塞氣舉(jǔ)等采氣(qi)工藝措(cuò)施情況(kuàng)下的應(ying)用效果(guo)。

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