厂商：《自动化博览》
  点击数：5937  发布时间：11-07-20 09:49

湿气高精度贸易计量是国际性难题，因为湿气气相部分含有重烃、游离水，与经过处理后的外输气（干气）组分相差较大；湿气液相部分含烃（溶解气）常规仪表无法达到贸易计量精度，而带压化验(4万元/次)费用过高，降低效益。中海油南海某气田(中海油自营)水下井口物流经20km 海管回接至原有YC13-1平台（中外合资）后为了降底投资,提高效益必须面对湿气贸易计量问题，此外还要解决来自海管段塞流对计量精度的冲击。本文将介绍湿气能量贸易计量解决方案，在中海油南海某气田开发项目中的应用、技术先进性及效益。

              

                   

    其中: W_SL－ 液体在海管中的流速

    W_Sg－ 气体在海管中的流速

    Р － 出油管压力

    ρ_L－ 液体密度

    α－ 出油管倾角

    L－ 出油管长度

    计算得出该管线在投产初期及运行末期流速低，形成段塞流的概率很小。而在运行中期液相流量增大，气体产量减少可能出现段塞流，在清管作业时将有段塞流出现。本项目海底管线22.5Km ，竖直海管108.2m， 积液体积<3.1m³，段塞流液柱压力<1Mpa。
|
    b) 段塞流监测-电容传感器ET基本原理

    电容传感器的基本工作原理是基于被测物理量介电常数的变化转换为电容量的特点，由布置在流场中2对或多对电极测量两相流体的介电常数，测出电容增量△C 并根据对应关系确定相含率如:油的介电常数ε_oil = 2，水的介电常数ε_water = 80，进而确定各相的体积含量。

    c) 段塞流处理措施－优化控制

    为控制段塞流进口速度及流量使分离平稳运行，采用段塞流监测预处理技术，提前30秒预知段塞流状态及长度，对段塞流进行控制，缓冲GLCC+段塞流捕集器压力，流量波动20%。

    （4）计量系统不确定度分析及确定

    计量系统不确定度分析主要依据国际标准ISO-5168并参考Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results.计量系统不确定度的评估应考虑产生不确定度的主要来源，即所配备仪表的标准偏差及各类仪表及传感器输出形式：模拟信号或数字信号，电缆接线、传输过程衰减、A/D转换以及处理等环节偏差等，以下数学模型表示量y的绝对不确定度取决于量xi的不确定度u(xi)：
        
                 

    将各项仪表的样本标准偏差及其他环节总的偏差值共同代入上式，分析计算可得出该气田计量系统的不确定度为≤±3%。

    5、经济效益

    本项目天然气（湿气）贸易交接计量技术为国内首次高精度全能量湿气贸易计量，获得YC13-1外资方BP及香港方CAPCO及Exxon Mobile专家审查认可，由威瑞泰默赛公司中标,并将在2011年5月进行系统测试，可为国内外其它项目借鉴。

                     表1 湿气计量与干气计量方案总投资费用比较表
          

    液相部分如果采用带压化验约需4万人民币/次,而当前方案将液相溶解气通过孔板送气相色谱仪进行组分分析，剩余液体进行常压化验仅需 3000元人民币/次。 

    6、结语

    天然气（湿气）能量贸易交接计量方案在节约工程投资的前提下解决了湿气计量问题，具有投资、施工及作业等多重经济效益。我们将继续跟踪计量系统测试结果及实际运行效果，为湿气高精度计量技术积累经验。

    参考文献：

    〔1〕Wet Gas Measurement Philip A Lawrence Director of Business Development Cameron’s Measurement Systems 14450 JFK Blvd Houston, Texas USA.

    〔2〕Wet gas Metering Using Sonar –based Flow Meters and Piping Pressure Loss Gradients 16-19 October 2007 Daniel L.Gysling - CIDRA Corporation, Douglas H.Loose - CIDRA Corporation, Nicolas Morlino - BP America, EPTG. Alex van der Spek - Zdoor, BV.

    〔3〕Application of Wet Gas Metering in the Gulf of Mexico P. Andreussi, University of Pisa, P.Ciandri. A.Ansiati, TEA S.Boschi, ENI E&P Division,F. Paone, AGIP Petroleum 

    〔4〕陈学锋; 导师:袁宗明;SZ36-1油田海管段塞流处理技术研究

    〔5〕国家计量技术规范JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》

    作者简介： 徐伟华 (1956-) 中海油研究总院高级工程师,长期从事海洋石油工业仪控、紧急关断、火/气探测系统研究、设计及应用。

      摘自《自动化博览》2011年第七期

 

 

【已有1位网友发表了看法，点击查看。】 关闭  打印