苏里格气田单井流量计选型优化
发布时间：2023-01-07 20:16:21来源：hseauto.cn来源：..
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苏里格气田目前采用高效低成本的开发模式，大量采用了智能化生产管理系统，流量计在生产指挥中发挥重要作用。针对苏11、苏53区块生产的实际特点，结合几种单井流量计的现场使用效果分析，确定了内锥式流量计作为我区块生产中使用的主要流量计类型。该流量计具有以下优点：精度高，零部件损坏率低，拆装方便、劳动量小，安全可靠，在苏里格气田苏11、苏53区块现场推广使用475口井，取得了较好的使用效果。
苏里格气田属于典型的“低渗、低压、低丰度”气田，开采难度大，技术要求高。产品以天然气为主，伴生少量轻质油及地层水。目前我项目部所属苏10、苏11两个区块开发方式以直井为主，苏53区块以水平井开发为主；目前投产井共计660余口。单井生产的天然气通过管线在集气站进行集中增压后，将天然气输送到下游用气单位。随着井数的增加，如何及时掌握每口井生产动态，及时处理井场出现的问题，便是工作的重中之重。
井场工艺流程
目前所属区块推广实施的气井井口智能生产控制系统包括数据采集，无线传输，紧急截断，远程控制，电子巡井等几部分组成。其中井口数据采集系统主要包括：流量计、套压变送器、油压变送器等设备。流量计等设备采集的数据通过井口RTU远传系统，传回到生产调度中心。通过对数据的监控，可以及时的了解该井的生产状态和存在的问题。并可根据现场情况及时派出人员进行处理。该系统可及时发现现场异常情况，极大的提高了工作效率和安全性。而生产过程中流量计需提供准确的单井产量，以便于后期地质分析及工艺措施的开展，同时为智能化生产系统提供数据支持。
旋进漩涡流量计简介
工作原理与结构特征。在入口侧安放一组螺旋型导流叶片，当流体进入流量传感器时，导流叶片迫使流体产生剧烈的旋涡流。当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受流体物理性质和密度的影响，检测元件测得流体二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经前置放大器放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送往微处理器进行积算处理，最后在液晶显示屏上显示出测量结果（瞬时流量、累积流量及温度、压力数据）。其转换器原理框图如图所示：
流量计结构。旋进旋涡流量计主要由壳体、旋涡发生体、传感器（温度、压力、流量入整流器、支架和转换器构成。结构见下图。
内锥式流量计工作原理
工作原理。该内锥式流量计是差压式流量计的一种，当流体连续流经圆形管道内的内锥装置时，流束将在内锥体处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在内锥体前后产生差压。流体流速越快，在内锥体前后产生的差压也就越大。因此可通过测量差压，来测量流量的大小。因此天然气在通过流量计腔体时，由引压管分别连接流量传感器、压力传感器、温度传感器，测量腔体内天然气的各项参数，并通过积算仪进行流量测定。
流量计原理对比分析：旋进漩涡流量计在工作时各工作元件需直接接触天然气等介质，工作元件受介质的影响较高；一般适合单相流体。而内锥式流量计则通过引压管连接各工作元件，工作元件靠介质传导提供各项参数，不直接被流体进行冲击。
现场流量计使用情况及维修量统计：以苏10、苏11区块2009年份统计数据为准，两个区块先后引进3个厂家生产的旋进漩涡流量计，在用的旋进漩涡流量计共计222台。引进内锥式流量厂家2个，在用流量计共计175台。
零部件损坏情况统计。更换各种零部件共计175个；其中流量传感器86个，温度传感器27个，压力传感器24个，通讯模块6个，前置放大器17个。
零部件损坏情况统计。更换零部件10个；其中温度变送器6个，压力变送器1个，差压变送器1个，通讯模块1个。
主要故障表现形式及原因分析：由于苏里格气田属低压、低渗区域，气井实现生产均需进行压裂造缝后方可获得工业气流。在生产初期，天然气中会携带压裂砂和压裂液进入地面管线中。天然气在正常生产过程中也会携带一定量的地层砂和地层水。因此天然气中携带的水及各种杂质会对流量计产生影响。
旋进漩涡流量计故障表现及原因分析。数据无显示、或无变化或数据异常。引起此类故障的原因主要有：
流量计漩涡发生体被砂粒打堆变形，漩涡发生体叶片被堵塞，甚至憋压后将漩涡发生体吹没。2006年所使用漩涡发生体属铝制，材质较软，易发生此类情况，存在一定安全隐患。2008年改为不锈钢材质。故障率得到降低，流量传感器、温度传感器和压力传感器被气流刺穿甚至刺没，无法正常工作，引起流量不准。
天然气流量较大时，在流量计腔体内出现节流，所携带的水在工作元件表面形成冰面，致使工作元件无法正常工作。
壳体爆裂。壳体爆裂是较为严重的安全事故，主要是由于气井含砂较多，将工作元件刺漏、刺没，从而导致天然气进入流量计上壳体，由于上部壳体不承压，从而导致爆裂。
主板报废。引起主板报废的原因主要有：腔体之间密封不严，天然气上窜导致显示屏电路短路。上部壳体安装不严或出现大的缝隙，由于安装场地处于户外，雨水及雾气进入壳体，导致电路损毁。
数据远传无信号。数据远传不正常涉及到流量计方面主要是主板损坏，与其它设备的接线不对，通讯协议不支持，电池电力不足。内锥式流量计故障表现及原因分析。数据异常导致该情况的主要原因是各种变送器引压管出现堵塞。该情况主要出现在冬季。由于天冷，单井流量计未做保温及加热措施，导致引压管内积液产生冻堵情况。或初期压裂液等杂质进入引压管内堵塞通道，导致数据不准数据无显示主要是由于零部件损坏导致。
数据远传无信号。主板损坏；通讯协议不支持；电池电力不足。通过对这两种流量计工作原理和结构组成、使用效果、维修情况及故障原因的分析对比，可以得出结论：内锥式流量计适应苏里格气田生产实际，值得推广。
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