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乙烷流量計測量流量過(guò)程中堵塞原因分析及解決方法

點(diǎn)擊次數:1786 發(fā)布時(shí)間:2021-01-08 06:45:41
目前天然氣計量中存在的問(wèn)題及產(chǎn)生的原因
流量計量?jì)x表品種多,計算模型五花八門(mén),如標準乙烷流量計、渦街流量計、漩渦流量計、超聲流量計等,除了標準乙烷流量計外,缺乏必要的標準或規范支持。
乙烷流量計借助國際上長(cháng)期的試驗研究及實(shí)踐經(jīng)驗總結,早在20世紀30年代開(kāi)始實(shí)行儀表干校,從二獲得了廣泛應用.我國制定了天然氣行業(yè)標準<<天然氣流量的標準孔板計量方法>>(SY/6143-1996),規定標準孔板的結構形式、技術(shù)要求、節流裝置的取壓方式、使用方法以及流量計算及其不確定度方面的資料.為天然氣流量計量提供了標準依據。
本文針對于天然氣測量過(guò)程中普通在使用的作出分析,乙烷流量計的優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單結實(shí);精度高;成本低;如果計算、制造加工和安裝符合ISO 5167,無(wú)須額外的標定和再檢定。
乙烷流量計的缺點(diǎn):由于流量和差壓的平方根成比例關(guān)系,量程比限制為4:1及5:1。由于水錘的作用,孔板可能會(huì )變形。如果設計或安裝不當甚至會(huì )堵塞管道??装宓闹苯沁吘壴陂L(cháng)期運行后可能會(huì )磨損,特別是用在潮濕骯臟的蒸汽上。這些會(huì )改變孔板的特性,并且會(huì )影響精度。因此,為了保證孔板的重復性和精度,必須對孔板進(jìn)行周期檢查和更換。
乙烷流量計系統的安裝長(cháng)度要求較高,為了保證精度,必須保證上下游至少有10倍和5倍管徑的直管段。
板流量計的應用乙烷流量計的典型應用:任何流量變化在4:1和5:1之間的流量計量。這包括鍋爐房出口和蒸汽分配至許多設備的場(chǎng)合,如部分設備運行,部分設備停止,但總的流量變化不大。
一、計量裝置堵塞的原因分析
對于高含硫氣田,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,由于溫度和壓力的改變,硫在含硫天然氣內的溶解度隨著(zhù)局部溫度和壓力的降低而下降,致使元素硫及固體的高級多硫化物析出,沉積在井筒及設備內壁,導致堵塞,嚴重影響氣井的正常生產(chǎn)。
硫沉積的形成與天然氣的流速和溫度、壓力、氣體組成有密切的關(guān)系。天然氣的流速越高,越能有效地使元素硫懸浮于氣體中帶出,從而減少了硫沉積的可能性。而根據高含硫氣田流體PVT物性研究發(fā)現,當壓力、溫度下降時(shí),氣體含硫飽和度也在下降,說(shuō)明在生產(chǎn)過(guò)程中,隨著(zhù)壓力和溫度的降低,有單質(zhì)硫析出。
在氣井生產(chǎn)初期,氣井中的殘酸返排到地面集輸系統。殘酸中含有硫磺顆粒和其他雜質(zhì)且粘稠性高,其粘度隨著(zhù)溫度的增加而降低。固體物質(zhì)在地面集輸系統運移的過(guò)程中,附著(zhù)在溫度較低或壓力改變的管道、儀器儀表連接通道處,導致了管道有效通徑變小,通道被堵塞,取壓不準確而引起顯示數據與真實(shí)數據誤差較大,儀器儀表不能反映真實(shí)值,影響了站場(chǎng)產(chǎn)量調整和正常計量。
二、流量計堵塞的解決方法
計量裝置堵塞導致錯誤的流量數值,無(wú)論對人還是對設備而言,都具有相當大的危害,為了減少甚至杜絕這種危害,防止安全事故的發(fā)生,從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解決:
2.1 節流裝置定期清洗法
在氣田投產(chǎn)初期,單井的高級孔板閥流量計節流裝置也會(huì )有堵塞現象,需經(jīng)常進(jìn)行清洗。在堵塞初期,堵塞的物質(zhì)多是氣井中的殘酸返排的雜質(zhì)和井筒、管線(xiàn)內的一些雜質(zhì)。隨著(zhù)氣井的生產(chǎn),堵塞的物質(zhì)中,井筒、管線(xiàn)內的一些雜質(zhì)變少了,而氣井中的殘酸返排雜質(zhì)和硫黃顆粒增多,四個(gè)月以后,大部分堵塞物是硫黃顆粒和少量氣井中殘酸返排的雜質(zhì)。通過(guò)現場(chǎng)的檢查、清洗還發(fā)現,清洗過(guò)的高級孔板閥流量計節流裝置,大部分會(huì )在三個(gè)月后,會(huì )再次發(fā)生堵塞,堵塞物多是硫黃顆粒。因此建議制定相應的高級孔板閥流量計節流裝置定期清洗制度,周期以三個(gè)月為宜,以解決高級乙烷流量計節流裝置堵塞現象。
2.2 五閥組吹掃解堵法
對于五閥組存在堵塞的問(wèn)題, 現場(chǎng)都按照五閥組解堵安全技術(shù)操作規程進(jìn)行解堵,先準備消氣防器具、工用具,再檢查確認五閥組閥門(mén)開(kāi)關(guān)無(wú)誤,然后進(jìn)行操作;
(1)將氣相流量計五閥組平衡閥打開(kāi);
(2)關(guān)閉氣相流量計導壓管線(xiàn)上的取壓針閥;
(3)加溫五閥組及流量計導壓管線(xiàn);
(4)將氣相流量計放空管線(xiàn)導入堿桶;
(5)先緩慢打開(kāi)放空針閥,然后逐漸開(kāi)大針閥;
(6)將放空針閥關(guān)閉,打開(kāi)導壓管線(xiàn)上的取壓針閥;
(7)將平衡閥打開(kāi);
(8)站控室人員觀(guān)察流量,若和該井配產(chǎn)相符則解堵操作完成;若不一致則按照上述步驟再次解堵。
以上是操作規程要求的步驟,在實(shí)際操作的過(guò)程中,發(fā)現*5步放空之后,只是將導壓管內的壓力放空了,并不能徹底的把導壓管里的堵塞物吹掃干凈,有時(shí)候過(guò)一、兩個(gè)小時(shí)后,會(huì )再次發(fā)生堵塞。研究后認為:放空之后,應緩慢打開(kāi)取壓針閥,對整個(gè)導壓管段進(jìn)行徹底吹掃,然后再進(jìn)行后續操作。此操作方法經(jīng)過(guò)現場(chǎng)使用后,吹掃效果較好,使五閥組堵塞后,堵塞間隔延長(cháng)到了一周以上。因此,建議在操作規程*五步之后,加入一條:緩慢打開(kāi)取壓針閥,對整個(gè)導壓管段進(jìn)行徹底吹掃。以提高解堵效果,減少解堵次數,降低操作人員勞動(dòng)強度。需要注意的一點(diǎn)是,在開(kāi)取壓針閥吹掃過(guò)程中,要緩慢打開(kāi),切忌猛開(kāi)。
2.3 電伴熱帶防凍堵法
氣井生產(chǎn)時(shí),五閥組由于存在堵塞現象,而溫度越低,越容易發(fā)生堵塞現象,需要時(shí)常進(jìn)行解堵操作,于是提高計量導壓管及五閥組管線(xiàn)內天然氣溫度成了解決堵塞的另一個(gè)手段。在五閥組及導壓管上加裝伴熱帶,提高設備溫度,避免堵塞。
安裝伴熱帶時(shí),確保發(fā)熱段在需伴熱的部位并緊貼于被加熱體以提高熱效率,除了自控溫電熱帶外,其它規格電熱帶安裝時(shí)不允許交叉、重疊,以避免過(guò)熱,電熱帶安裝時(shí)遇到銳利的邊棱、銳角,應墊上鋁膠帶,以防破壞外絕緣層。在安裝電熱帶接線(xiàn)盒時(shí),并聯(lián)帶應留有一定富裕量,以方便檢修,使管道、閥門(mén)等設備附件拆卸方便,又不損壞電熱帶,做好絕緣測試和接地連接,確保電阻在正常范圍。
每口井的五閥組及導壓管上加裝伴熱帶時(shí),都與其它井分開(kāi),單獨加裝,以便針對每口井的不同的情況,設置不同的溫度。在現場(chǎng),電伴熱平時(shí)運行的溫度控制在60℃~65℃之間,若發(fā)生導壓管線(xiàn)及五閥組堵塞,應查看伴熱帶安裝方式是否規范,是否投用等,及時(shí)處置,可調節伴熱帶運行溫度到80℃,并結合其它解堵措施進(jìn)行解堵,如熱水加熱吹掃法等,解堵操作完成后及時(shí)恢復流程,將伴熱帶溫度調節到60℃~65℃之間。
加熱解堵法是高含硫氣田計量解堵中有效的解堵方法,將加熱解堵與吹掃解堵法相結合,能用效的提高解堵效果,延長(cháng)計量五閥組及導壓管堵塞間歇時(shí)間,生產(chǎn)中監測計量導壓管及五閥組內天然氣溫度,加裝電伴熱帶,及時(shí)調整伴熱帶運行溫度,能有效地減少堵塞的現象。

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