氣田的(de)井叢控(kong)制系統(tǒng)分爲井(jing)口部分(fen)、彙管部(bù)分、注甲(jia)醇和🧑🏽‍🤝‍🧑🏻注(zhu)緩蝕劑(ji)部分、預(yù)留部分(fen)以及分(fèn)散控制(zhì)系統DCS組(zǔ)成。井口(kǒu)部👣分使(shǐ)用大小(xiǎo)孔闆流(liú)量計 ，井(jǐng)叢運行(hang)前期流(liú)量較小(xiao)，采用小(xiao)孔闆用(yòng)于檢測(cè)流量，待(dài)穩定之(zhi)後，天然(ran)氣流量(liàng)增大，運(yùn)用大孔(kong)闆用于(yú)檢測☎️流(liu)量🔞。
　　進入(ru)了21世紀(jì)，測控随(suí)着自動(dong)化技術(shù)以及機(jī)電一體(ti)化的潮(cháo)流而有(you)益發展(zhan)。一般的(de)機電一(yi)體化系(xì)統是由(you)傳感系(xì)統能源(yuan)系統、信(xìn)🏃‍♂️息處理(lǐ)系統、機(jī)械結構(gou)等部件(jiàn)組成的(de)。測量技(jì)術是機(ji)電㊙️一體(ti)化重要(yào)的的組(zǔ)成部分(fèn)。
工程概(gai)況
　　從油(you)田的現(xian)狀來看(kàn)，機電一(yi)體化技(jì)術還沒(méi)有達到(dào)❄️廣泛應(ying)用的地(di)步。油田(tian)的自動(dong)化程度(dù)越來越(yuè)高，測🔱控(kòng)技術已(yi)經在油(yóu)田❄️建設(shè)中發揮(huī)着重要(yao)作用。
氣(qì)田井叢(cóng)工藝原(yuan)理如圖(tú)1所示。
 
　　氣(qì)田一個(gè)井叢一(yi)般包括(kuò)3口單井(jing)。每單井(jing)采出的(de)天然👣氣(qì)經過注(zhù)甲醇和(hé)緩蝕劑(jì)的處理(li)後，再将(jiang)處理過(guo)的天☔然(rán)氣進行(hang)👨‍❤️‍👨節流調(diao)壓彙入(rù)井叢彙(hui)管外輸(shū)至中央(yāng)處理廠(chang)(CPF)。一般而(ér)言，一🐇個(gè)大的中(zhōng)央處🔆理(lǐ)廠(CPF)能接(jiē)收30~40個井(jing)叢的外(wai)輸天然(rán)氣，能接(jie)收大概(gài)100多口井(jing)的外輸(shū)天然氣(qi)。每口單(dān)井采氣(qì)樹🔞設置(zhì)壓力參(can)數檢測(ce)設備，--旦(dàn)井下的(de)壓力過(guo)高或者(zhě)壓力變(biàn)化過于(yu)迅速，井(jing)下的壓(yā)力變🔴送(song)器将✊壓(yā)力信号(hao)及時的(de)将井底(dǐ)和井口(kou)的🔱壓力(li)參數上(shang)傳至井(jing)叢控制(zhi)室内的(de)分散控(kong)制系統(tǒng)DCS上。分散(san)🤟控制系(xi)統DCS将會(huì)發出命(mìng)令根據(jù)壓力的(de)升高情(qing)況和變(biàn)化速率(lǜ)，決定關(guan)閉井底(di)安全閥(fa)，還是井(jing)口安全(quán)閥，或者(zhe)同時關(guan)閉井底(dǐ)和井口(kou)安全閥(fa)确保❤️采(cai)氣樹的(de)安全,保(bǎo)證安全(quán)生産。井(jing)下的壓(yā)力變送(sòng)器就像(xiàng)觀察井(jǐng)下情況(kuang)的眼睛(jīng)和耳朵(duo)，時時檢(jian)測井下(xia)壓力參(cān)數的變(bian)💜化情況(kuang)，輸送出(chu)4~20mA的電流(liú)信号，一(yi)旦達到(dao)危險地(dì)極限，及(ji)時☎️通知(zhī)井叢的(de)大腦-分(fen)散控制(zhì)系統DCS，由(you)分散控(kong)制系統(tǒng)DCS,做出判(pan)斷，并且(qie)依據所(suo)做出的(de)❌判斷，來(lái)下達相(xiang)應的指(zhǐ)令。流量(liàng)計比選(xuǎn)
　　每單井(jǐng)井口流(liu)量檢測(ce)并遠傳(chuan)，高、低流(liú)量報警(jǐng)信号傳(chuán)入分散(san)控制系(xi)統DCS中，如(ru)果流量(liàng)過低聯(lián)鎖控制(zhi)節流閥(fa)，适當的(de)控👨‍❤️‍👨制節(jiē)流閥✍️的(de)開度，保(bǎo)持流量(liang)的穩定(dìng)性。
　　各類(lèi)流量儀(yí)表都有(yǒu)自己的(de)特點。選(xuan)型的目(mù)的就是(shì)爲了在(zài)衆👉多的(de)産品中(zhōng)選出适(shì)合工況(kuàng)條件的(de)儀表🔴。要(yao)想選擇(ze)最佳的(de)儀👌表，必(bì)須從儀(yí)表本身(shen)和被測(ce)對♉象兩(liang)方面考(kao)慮。首先(xian)當㊙️然要(yào)确認儀(yí)表👅安裝(zhuang)的必要(yào)性，工程(cheng)實際中(zhong)是否真(zhen)的需要(yao)安裝流(liú)量儀表(biao)。确定了(le)必要性(xing)之後，如(rú)果隻希(xi)⭐望知道(dao)流體在(zài)管道中(zhong)是否流(liú)動和大(dà)體流量(liàng)值，采用(yòng)價格低(di)廉的流(liú)量指示(shì)器即可(ke)。其次，了(le)解流體(ti)的特性(xìng)和參數(shù)，初選流(liú)量測量(liàng)的方法(fa)和儀表(biao)。除✌️了一(yi)些非常(cháng)明顯不(bú)合适的(de)儀表類(lèi)型之🆚外(wài)，餘下幾(ji)種方案(àn)進行下(xia)一步深(shēn)入的比(bǐ)較。分析(xi)主要從(cong)五個方(fang)面進行(hang)的，即儀(yi)表的性(xìng)能，流體(ti)特性方(fang)面，安裝(zhuang)條件方(fāng)面，環境(jing)條件方(fang)面和經(jing)濟因素(sù)等。
　　氣體(ti)流量計(jì) 的種類(lei)非常多(duo)，但是常(chang)用的有(yǒu)以孔闆(pǎn)爲代表(biǎo)的節流(liú)裝置，渦(wō)街，金屬(shǔ)管浮子(zi)，旋進旋(xuan)渦和 氣(qi)體渦輪(lún)流量計(jì) 。由于以(yi)上幾種(zhǒng)流量計(jì)的原理(lǐ)不同，所(suo)以它們(men)所測量(liang)🆚的流量(liàng)下限要(yào)求不同(tóng)，精度不(bu)同，價格(gé)也不相(xiàng)同。孔闆(pǎn)流量計(ji)測量氣(qi)體時壓(yā)力損失(shi)大，對流(liú)量下限(xian)有一定(ding)要求，它(tā)适用于(yu)測量精(jing)度要求(qiú)不高，介(jie)質流量(liàng)正常的(de)場所。
　　 渦(wo)街流量(liang)計 對氣(qì)體介質(zhì)流量下(xia)限有一(yī)定要求(qiú)，如果流(liu)量正常(chang)它📞的測(ce)♍量精度(du)完全可(kě)以滿足(zú)。
　　 金屬管(guan)浮子流(liu)量計 對(duì)壓力有(yǒu)一定要(yao)求，壓力(li)過小，浮(fú).子将無(wu)法工作(zuò)，它可以(yi)用于測(cè)量流量(liàng)較小的(de)介質，但(dàn)由于的(de)它的管(guan)徑最大(dà)隻能做(zuo)DN150，所以📞它(tā)不😘能測(cè)量大口(kǒu)徑管道(dào)氣體流(liú)量。
　　 旋進(jin)旋渦流(liú)量計 主(zhǔ)要用于(yu)天然氣(qi)的測量(liàng)，主要優(you)點是沒(mei)有機械(xiè)轉🐆動部(bu)件，不易(yi)腐蝕、可(ke)靠度高(gāo)、穩定性(xìng)好，長期(qi)工作無(wu)須維護(hù)。但是旋(xuán)進漩渦(wō)流量計(jì)測量含(han)水、含油(you)、含沙的(de)天然氣(qì)較爲困(kùn)難，并且(qiě)測量🌐的(de)高流量(liàng)的天然(rán)氣顯得(de)力不從(cong)心。
　　氣體(tǐ)渦輪流(liu)量計也(ye)是主要(yao)用于天(tiān)然氣介(jiè)質測量(liang)是一種(zhǒng)速度式(shì)儀表，對(duì)安裝有(yǒu)直管段(duàn)要求。測(ce)量精度(dù)比較正(zhèng)确，但是(shi)氣☁️體渦(wō)輪流量(liàng)計裏面(miàn)有可疑(yi)快🔱速轉(zhuan)動的氣(qi)體渦輪(lún)，所🧡以使(shǐ)用時間(jian)長之後(hòu)，氣體渦(wō)輪容易(yì)磨損，造(zao)成計量(liàng)不準确(que)。如果天(tiān)然氣介(jiè)質内含(han)有較多(duō)的雜質(zhi)，容易損(sun)🈚壞氣體(tǐ)渦輪。
　　孔(kǒng)闆，渦街(jiē)可以用(yong)于各種(zhǒng)口徑管(guan)道氣體(ti)介質測(ce)量，隻是(shì)對🔞流量(liang)下限有(yǒu)一定要(yao)求，金屬(shu)管浮子(zi)流量計(jì)可用于(yu)DN150以下管(guǎn)道介質(zhi)測量。
　　綜(zōng)合以上(shang)的考慮(lǜ)以及的(de)現場實(shí)際情況(kuang)。從氣田(tián)井口出(chū)來的天(tian)然氣，容(rong)易含水(shui)、含油、含(hán)氣。雜質(zhì)成分比(bǐ)🏒較複雜(za)。并且投(tou)産初🔅期(qī)天然氣(qi)産量比(bi)較小，随(sui)着逐步(bù)的開發(fa)和生産(chan)穩定，天(tian)然氣的(de)産量逐(zhu)漸達到(dào)峰☀️值，之(zhi)後随着(zhe)生産的(de)進一步(bu)深入，井(jing)口天然(rán)氣産量(liang)逐漸進(jìn)人衰🐆竭(jie)期。也就(jiu)是說天(tian)然氣産(chan)量要經(jīng)曆低👉-高(gao)-低的過(guò)程。對于(yú)流量計(jì)的算則(zé)就非常(chang)困難。因(yīn)爲每種(zhǒng)流量計(ji)都有自(zì)己的固(gù)定量程(chéng)。如果用(yòng)測量低(di)⛷️流量的(de)流量計(ji)，那麽🚩天(tiān)然氣産(chan)量達到(dao)峰值的(de)時候，低(dī)流量流(liu)量計将(jiang)無法測(cè)量天然(rán)氣産量(liàng)。如果用(yòng)測🤩量高(gāo)流量的(de)流量計(jì)，那麽天(tiān)然氣産(chǎn)量比較(jiao)小的時(shi)候，高流(liú)量流量(liang)計将計(ji)量不準(zhun)确或者(zhe)根本無(wú)法計量(liang)天然氣(qi)産量。
孔(kong)闆流量(liang)計
　　針對(duì)工程實(shi)際情況(kuang)，氣田井(jǐng)叢天然(rán)氣流量(liàng)測量使(shi)用了♊帶(dài)兩💃🏻塊孔(kǒng)闆，可以(yǐ)在線更(geng)換的的(de)孔闆流(liú)量計。小(xiao)孔闆主(zhu)🌏要針🈲對(dui)生🚶産前(qian)期和後(hou)期，天然(ran)氣流量(liang)比較小(xiao)的情況(kuàng)。而大孔(kong)闆主要(yao)針🌂對天(tian)然氣生(shēng)産達到(dào)峰值，天(tiān)然氣流(liu)量非常(cháng)大的情(qíng)況。根據(jù)孔♉闆口(kǒu)徑計👄算(suàn)公式:
Qv=CεA/sqr(20P/(1-β4)/ρ1)
其(qí)中:C一流(liu)出系數(shu);
E--可膨脹(zhang)系數;
A一(yi)節流件(jian)開孔截(jié)面積，ｍ³;
△P一(yī)節流裝(zhuāng)置輸出(chu)的差壓(ya)，Pa;
β一直徑(jing)比;.
ρ1一被(bèi)測流體(ti)在I-I處的(de)密度，kg/ｍ³;
Qv一(yi)體積流(liu)量，m/h.
　　标準(zhǔn)孔闆的(de)流出系(xì)數C由裏(li)德一哈(hā)利斯、加(jiā)拉赫(Reader-Harris/Gallagher)公(gong)式确定(dìng)。在保⚽持(chi)管徑不(bú)變的情(qing)況下，隻(zhī)需要改(gai)變孔闆(pan)的開孔(kǒng)尺寸，就(jiu)可🏒以改(gai)⁉️變測量(liàng)範圍。這(zhè)樣就提(ti)高了測(cè)量的精(jīng)度✊。并且(qie)巧妙的(de)躲開了(le)孔闆流(liú)量計量(liang)程比隻(zhī)有3:1,測量(liàng)範圍窄(zhai)的問題(tí)。雖然孔(kong)闆流量(liang)計現場(chang)安裝條(tiao)件要求(qiu)比較高(gāo)，需要比(bi)較長的(de)的直管(guǎn)段✏️，但是(shi)氣田井(jing)🥵叢的廠(chang)區大，能(neng)夠👅提供(gong)較長的(de)直🈲接管(guan)段。這個(gè)問✉️題可(ke)以🛀解決(jue)。孔😄闆的(de)檢測件(jiàn)與差壓(yā)顯示儀(yí)表之間(jiān)的引壓(ya)管線是(shi)比較薄(báo)弱的環(huan)節，比較(jiao)容易産(chan)生洩🏒露(lu)、凍堵、凍(dòng)結及信(xìn)号失真(zhēn)等故障(zhang)。選擇質(zhì)量可靠(kao)的引壓(yā)管和電(diàn)纜✨，并且(qie)要求現(xiàn)場🈲施工(gōng)的工人(rén)按照國(guo)家的标(biao)準安裝(zhuāng)方⛹🏻‍♀️式安(ān)裝，避免(miǎn)今後運(yun)行❗中的(de)隐患。
結(jié)語
　　孔闆(pǎn)流量計(jì)的許多(duō)優點在(zai)氣田的(de)井叢可(ke)以得以(yi)充分的(de)展💜示。易(yi)于複制(zhi),簡單,牢(láo)固,性能(néng)穩定可(ke)靠，價格(ge)低♌，使用(yòng)期限長(zhang)，标準型(xíng)的檢測(ce)件爲全(quán)世界通(tong)用⁉️，國際(jì)标準化(huà)組織和(hé)國際計(jì)量組織(zhī)均☎️認可(kě)的産品(pin)。而且孔(kǒng)闆無須(xū)個别校(xiao)準，維護(hù)成本很(hěn)低，對于(yu)介質✉️的(de)潔淨程(cheng)度要求(qiú)不是很(hen)高。這都(dōu)非常符(fu)合現場(chang)的實際(ji)需要。大(dà)🐉小兩塊(kuai)孔闆可(ke)以實現(xiàn)在線更(gèng)換，降低(di)了操作(zuo)難度，降(jiàng)低⭕了維(wéi)護成本(ben)。可換孔(kong)闆的流(liu)量計的(de)💘使用，提(ti)高了計(jì)量⭕精度(dù)，降低了(le)投資成(cheng)本。始終(zhong)可以使(shǐ)孔闆流(liú)量計保(bǎo)持高效(xiào)、穩定、低(di)成本的(de)運行狀(zhuàng)态。

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