油田中腐蝕性介質天然氣流量測量選孔板流量計還是超聲波

　　引言

　　塔里木某作業區天然氣濕氣交接計量，濕氣中含有S2-、Cl- ，腐蝕了計量儀表。計量不準確、達不到交接計量的精度標準，將會在結算時影響貿易雙方油氣產量配比。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的元件，滿足了工程的需求。

　　1 工程現狀

　　塔里木某作業區井流物中含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。鹽酸與硫酸均為強酸，與鋼材中鐵反應產生氫氣。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腐蝕性?，F場配備的旋進旋渦流量計的旋渦發生體材質為316L，此材質抗H2S及Cl-離子腐蝕較差，導致流量計腐蝕。

　　2 氣體流量計比選 [2]

　　2.1 智能旋進旋渦流量計

　　智能旋進旋渦流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償的流量計?，F場所需更換流量計即為此形式流量計，在現場生產中已得到證實此流量計不適用于塔里木油田作業區的油氣介質。介質腐蝕了流量、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比較干凈、對潤滑油不相溶的介質，塔里木油田作業區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區的工況。

　　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區的設計條件。

　　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，高于商品貿易計量要求的精度。外夾超聲波流量計不受介質的腐蝕性影響，從性能上滿足本工程需要。

　　2.6 比選結果

　　針對塔里木油田作業區介質腐蝕性，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%，介質組分變化導致的精度＜2.5%，因為腐蝕孔板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,根據不同的工況，精度為2%~5%，量程比是150:1。

　　根據《流量儀表設計選型規范》Q/SY TZ 0239-2014中第4章所述，油田公司內部單位之間天然氣濕氣交接計量應滿足二級計量標準；根據第5章中5.1.1所述，二級計量系統的zui大允許誤差應在10%以內，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 儀表材質選擇

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

　　5 結束語

　　塔里木油田作業區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接觸，也避免了介質對儀表的腐蝕，滿足了塔里木油田作業區工程實踐的需求。