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天然气集输系统计量输差原因控制措施

 论文栏目:天然气论文     更新时间:2020/7/15 8:31:34   

摘要:针对天然气集输系统计量输差问题,该研究结合我国天然气集输计量系统的应用现状,首先对计量输差产生的原因进行深入分析,在此基础上,提出天然气集输系统计量输差控制措施,为确保天然气集输系统的计量准确性奠定基础。研究表明:仪表精度因素、气体组分变化、管道系统泄漏以及管存因素等都会引发天然气集输系统计量输差,因此。相关企业需要从完善计量流程、确保气质组分录入及时、加强管道防护、合理调配外输气以及动态误差标定五个角度入手,分别采取多项有效措施,确保天然气集输系统的计量准确性。

关键词:天然气;集输系统;计量输差;原因分析;控制措施

在天然气集输过程中,计量输差是面临的重大问题之一,如果该问题无法完善的解决,则会造成极大的经济损失和企业争议,尽管目前我国各个气田单位都已经使用了大量高性能和高精度的计量仪表,但是计量输差问题仍然无法被解决,事实上,解决计量输差问题的关键在于寻找计量输差产生的原因[1]。针对此问题,本次研究将结合笔者的现场工作经验,对计量输差问题产生的原因进行综合性分析,并提出计量输差问题的控制措施,全面提高天然气集输过程中的计量精度。

1天然气集输系统计量输差原因分析

1.1仪表精度因素

目前,尽管国内外学者对于能量计量法进行了全面的研究,也开发出了大量的设备仪表,但是目前我国气田企业大多数仍然使用流量计量法。市场上采用流量计量法的仪表相对较多,其原理也存在较大的差异,精度差别也相对较大,例如超声波流量计是采用流量计量法中精度最高的设备仪表,其精度可以达到0.5级,但是该种类型的仪表价格相对较高,在使用的过程中维护成本也相对较高,所以该种类型流量计并没有在我国气田企业中得到大面积的推广和应用,这是在某些大型站场中使用了该种类型的流量计。对于小型天然气集输站场而言,一般都采用孔板式的流量计或者旋涡式的流量计,这两种类型流量计的使用成本相对较低,但是计量精度也相对较低,其精度一般为1.0级或者1.5级,且每过一段时间就需要对其进行标定。通过现场调研可以发现,由于计量仪表问题所引起的天然气计量输差问题可以达到气量的±2%~3%。

1.2气体组分变化

如果天然气集输站场内使用的计量设备为孔板流量计,则需要在对气体进行计量之前录入气体的组分,以此确保后续计量过程中计量的准确性(天然气的密度会对计量结果产生影响),孔板式流量计一般会在单井中得到大规模的使用,但是受到地层因素的影响,气井所生产的天然气会产生一定的组分变化,如果对组分标定不及时,则会产生一定的计量误差,该种情况对于气体组分相对较为稳定的气井基本不会产生影响[2]。

1.3管道系统泄漏

对于天然气集输站场而言,需要定期安排工作人员对管道进行巡查和维护,这主要是因为受到腐蚀以及人为因素的影响,管道及其附属设备非常容易出现泄漏问题,泄漏问题必然会导致计量输差,针对此项问题,各个天然气集输站场都已经制定了管道巡查制度,工作人员会定期使用肥皂水对管道与管道之间以及管道与附属设备之间的连接部位进行检查,如果出现泄漏问题会立即采取相关措施进行处理。在另一方面,如果天然气集输管道存在交叉施工问题,也可能会对管道产生破坏,进而引发天然气泄漏问题,综合而言,加强管道的巡查及防护十分关键。

1.4管存因素

众所周知,天然气资源相对较为活跃,其压缩性相对较强,在对天然气进行计量的过程中,需要充分考虑天然气所处环境的温度以及压力状况,还需要考虑其它因素对计量结果的影响,根据这些因素对计量设备进行合理的调整。但是受到温度、压力、天然气可压缩性以及其它因素的影响,管道内的天然气量相对较多,且已经被压缩,如果计量设备采用的是体积流量计,则会产生非常严重的计量误差。

2天然气集输系统计量输差控制措施

2.1完善计量流程

为了确保天然气集输系统计量的准确性,首先需要对计量流程进行一定的完善,在这一方面,工作人员需要对交接气量进行对比,以便对计量仪表进行合理的调整,如果气田企业无法实现该项工作,则可以对集输管道内的天然气进行分段和分区计量,此时出现输差问题以后可以准确对输差产生的位置进行定位,缩短输差位置定位的时间。在另一方面,气田企业还需要制定管道运行状况以及流量计标定数据库,对各个流量计的运行状况进行全面把控,进而为输差控制提供合理的依据。最后,气田企业还需要配备一定数量的标准器,满足计量仪表的标定要求,在确保计量仪表自身准确性的前提下,能有效降低天然气集输系统的计量输差[3]。

2.2确保气质组分录入及时

对于天然气集输管道,在管道重要的连接点位置处,工作人员需要安装在线色谱仪,对管道内天然气的组分和基本性质进行准确的测量和分析,以此保障在进行计量的过程中可以准确的输入天然气的性质数据。对于某些无法安装在线色谱仪的管道以及位置,需要定期对天然气进行采样分析,并根据分析结果对流量计进行及时的调整,以此防止因气质组分变化影响计量结果。

2.3加强管道防护

针对管道容易出现的泄漏问题,气田企业需要在油气集输站场内安装视频监控系统,对管道以及附件的使用情况进行实时监控,同时,管道沿线也需要定期安排工作人员对其进行巡查,在居民区周围或者地质活动相对较为活跃的区域需要安装警示牌,对集输管道进行长期有效的监控,同时,站场内的工作人员也需要时刻关注管道的腐蚀状况以及施工破坏问题。

2.4合理调配外输气

天然气集输站场内的天然气都需要进行外输,为了防止外输影响集输管道的管存,以此防止出现计量输差问题,工作人员需要对外输工作做好计划,定期和定点的进行天然气外输,以此防止管道内的天然气出现严重的压力波动问题,这也能从本质上防止因环境以及其它因素变化引起计量输差。在另一方面,集输站场周围也可以建立相应的储气库,通过储气库调节的方式防止集输管道内的天然气出现大规模的流量波动,在设备需要进行调压的过程中,工作人员需要做到平稳化操作,以此防止因流量的波动引起计量输差问题。

2.5动态误差标定

通过上文分析可以发现,天然气集输系统非常容易出现计量输差问题,且引起计量输差问题的因素相对较多,相关企业很难从本质上解决该项问题,为了防止计量输差对集输管道运营企业产生经济影响,需要对计量设备进行定期的动态误差标定。在这一方面,工作人员需要根据集输管道的运行情况,以及相关设备的调节情况,对产生的计量输差进行全面的分析,通过建立合理的数学模型,例如模糊神经网络模型等,对计量系统进行多方面的动态误差标定。在将产气计量和销售计量两项工作的误差控制在可接受范围内的前提下,研究人员需要对集输过程中的计量输差进行深入挖掘,进而可以得到每一条管道或每一个小系统的误差标定拟合公式,在进行计量管理的过程中,工作人员可以根据相关的标准规定,对计量设备进行核算,以此发现数据异常问题,并采取合理的措施对异常数据进行处理。

3结语

通过本次研究可以发现,在进行天然气集输作业的过程中,计量输差问题十分常见,计量输差问题会对相关企业的经济利益产生严重的影响,因此,降低计量输差十分关键,因此,相关企业需要采取完善计量流程、确保气质组分录入及时、加强管道防护、合理调配外输气以及动态误差标定等五方面的措施,尽可能的降低计量输差,确保自身经济效益,维护天然气交易的公平性。

参考文献:

[1]王秀英,李群芳,杜煜,等.天然气集输系统输差分析简析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(15):296.

[2]刘艳香.天然气场站输差成因分析与控制[J].化学工程与装备,2018,28(07):280-281.

[3]王秋天.天然气长输管道输差问题的分析与研究[J].价值工程,2014,(12):76-77.

作者:熊雅琴 单位:江西省天然气管道有限公司

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