油田中腐蝕性介質(zhì)天然氣流量測量選孔板流量計還是超聲波

　　引言

　　塔里木某作業(yè)區(qū)天然氣濕氣交接計量，濕氣中含有S2-、Cl- ，腐蝕了計量儀表。計量不準(zhǔn)確、達(dá)不到交接計量的精度標(biāo)準(zhǔn)，將會在結(jié)算時影響貿(mào)易雙方油氣產(chǎn)量配比。既能克服S2-、Cl-的腐蝕，又能保證流量計的精度要求，采用了外夾式超聲波流量計的計量方式，避免了腐蝕，提高了精度，并且不用頻繁更換接觸腐蝕性介質(zhì)的元件，滿足了工程的需求。

　　1 工程現(xiàn)狀

　　塔里木某作業(yè)區(qū)井流物中含H2S及Cl-離子，其中H2S分壓為0.050~1.1MPa，Cl-離子濃度為2000~80000mg/L。水中含H+、S2-、Cl-、 SO42-、Na+、Mg2+離子。 H+ + Cl-=HCl，2H+ + SO42- =H2 SO4。鹽酸與硫酸均為強(qiáng)酸，與鋼材中鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。Mg2+離子破壞合金中的Mo（鉬）。井流物對奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼均具有較強(qiáng)腐蝕性?，F(xiàn)場配備的旋進(jìn)旋渦流量計的旋渦發(fā)生體材質(zhì)為316L，此材質(zhì)抗H2S及Cl-離子腐蝕較差，導(dǎo)致流量計腐蝕。

　　2 氣體流量計比選 [2]

　　2.1 智能旋進(jìn)旋渦流量計

　　智能旋進(jìn)旋渦流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進(jìn)行溫度、壓力、壓縮因子自動補(bǔ)償?shù)牧髁坑嫛，F(xiàn)場所需更換流量計即為此形式流量計，在現(xiàn)場生產(chǎn)中已得到證實(shí)此流量計不適用于塔里木油田作業(yè)區(qū)的油氣介質(zhì)。介質(zhì)腐蝕了流量、壓力、溫度傳感器，流量計損壞。

　　2.2 渦輪流量計

　　渦輪流量計適合于介質(zhì)比較干凈、對潤滑油不相溶的介質(zhì)，塔里木油田作業(yè)區(qū)井流物中主要成分是天然氣及凝析油，凝析油能夠溶解渦輪流量計軸承中的潤滑油。天然氣中攜帶凝析油，渦輪流量計不適合凝析油油氣田。

　　2.3 玻璃管流量計

　　玻璃管流量計可以用非金屬材料制造，但是承壓能力滿足不了塔里木油田作業(yè)區(qū)的工況。

　　2.4 孔板流量計

　　孔板流量計可以用于氣體、液體流量計，weiyi的要求是紊亂流體。符合塔里木油田作業(yè)區(qū)的設(shè)計條件。

　　2.5 超聲波流量計

　　超聲波流量計有兩種形式，一種是在線的，用于高精度測量氣體或液體流量。一種是外夾式超聲波流量計，用于管徑大于DN50的工藝管道測量氣體或液體流量，價格比在線的略低，精度比在線的略低，高于商品貿(mào)易計量要求的精度。外夾超聲波流量計不受介質(zhì)的腐蝕性影響，從性能上滿足本工程需要。

　　2.6 比選結(jié)果

　　針對塔里木油田作業(yè)區(qū)介質(zhì)腐蝕性，天然氣計量儀表選用以下兩種方案：

　　3 流量計選型 [3]

　　孔板加工精度＜0.1%，多參數(shù)流量差壓變送器精度0.075%，溫度變送器精度 ＜0.2%，直管段精度＜0.2%，計量器局理論綜合精度＜0.5%，介質(zhì)組分變化導(dǎo)致的精度＜2.5%，因?yàn)楦g孔板zui大孔徑偏差＜1%，SQRT(0.10.1+0.0750.075+0.20.2+0.20.2+0.50.5+2.52.5+11)=2.76，因此工程選用的流量計平均估算誤差＜3%。外夾式超聲波流量計管徑150mm,根據(jù)不同的工況，精度為2%~5%，量程比是150:1。

　　根據(jù)《流量儀表設(shè)計選型規(guī)范》Q/SY TZ 0239-2014中第4章所述，油田公司內(nèi)部單位之間天然氣濕氣交接計量應(yīng)滿足二級計量標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)第5章中5.1.1所述，二級計量系統(tǒng)的zui大允許誤差應(yīng)在10%以內(nèi)，故所選孔板流量計和外夾式超聲波流量計均滿足交接計量的需求。

　　4 儀表材質(zhì)選擇

　　孔板流量計的直管段內(nèi)壁、整流器噴涂聚氯乙烯?？装逶褂?16L，定期依據(jù)腐蝕情況更換一片同規(guī)格孔板元件（板片）及引壓管路。多參數(shù)差壓流量變送器膜盒鍍金。流量計安裝在氣相出口介質(zhì)向下立罐上，避免含沙對孔板流量計的影響。外夾式超聲波流量計，因?yàn)椴唤佑|腐蝕性介質(zhì)，并無特殊的材質(zhì)要求。

　　5 結(jié)束語

　　塔里木油田作業(yè)區(qū)天然氣計量選用外夾式超聲波流量計。從精度上滿足了交接計量的需求，流量檢測儀表并不與腐蝕性介質(zhì)接觸，也避免了介質(zhì)對儀表的腐蝕，滿足了塔里木油田作業(yè)區(qū)工程實(shí)踐的需求。