天然气的测量
(1)孔板测气
孔板测气是传统的气体计量方法,用节流孔板与波纹管压差计配套进行测量,根据气体流经孔板节流时前后的压差来计算气体流量。这种计量方法装置结构简单,安装方便,但量程较小,只有1:3,而且计量精度受孔板加工安装精度的影响。
(2)分离器排液测气
在计量用油气分离器量完油以后,关闭分离器的天然气出口阀门,根据排液的时间计算天然气的产量。这种方法不需要专门的测量装置,原理简单,但操作工作量大,且精度不高。
(3)气体流量计测气
随着技术的发展,气体流量计在天然气测量中的应用越来越多,常用的有气体涡轮流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计、气体罗茨流量计等。气体涡轮流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计是速度式流量测量仪表。气体涡轮流量计主要由涡轮、导流气、磁电转换器等组成,具有精度高、重复性好、反映快、测量范围宽等优点,缺点是具有运动部件,容易磨损,从而影响测量的精度。
涡街流量计是基于“卡门”涡街原理研制成的一种流量计。在管道中插入一个旋涡发生体,当管道中有流体流过时,在旋涡发生体的两侧将交替产生旋涡,在下游交替排列的旋涡列被称为“涡街”,单位时间内通过某一点的涡街的数量与流体的流速成正比。涡街由压力
传感器检测,检测的微弱电信号经处理,转换为流量进行显示或者远传。旋进旋涡流量计工作原理;进入流量计的流体通过旋涡发生器产生旋涡流,旋涡流在文丘里管中旋进,到达收缩短突然节流使旋涡流加速。当旋涡流进入扩散段后,因回流的作用强迫进入旋进式二次旋转。旋涡流的频率与介质速度成正比并且为线性关系,由压力传感器检测,检测的微弱电信号经处理,可转换为流量信号。旋进旋涡流量计和涡街流量计都具有结构简单、准确度高、测量范围大、无机械可动件、安装使用方便、不受介质的密度、粘度等影响的优点。气体罗茨流量计是一种容积式流量计,计量精度较高,适用于精密的体积测量,广泛用于贸易和精密储运计量管理。但是在油井计量中分离出的天然气含有较多的液滴,这会影响流量计转动机构的润滑,容易出现卡、堵事故,所以一般不宜采用此类流量计。
含水量的测量
(1)人工取样
操作人员取一定数量的油样,使用蒸馏法、电脱法等测定油样的含水量,从而获得油井的含水量参数。这是目前我国油田采用的主要检测方法。人工采取油样不易取准。代表性不强,增大了原油含水率的误差。
(2)在线计量
在原油管线上安装在线仪表,使用密度计、电容、微波等仪器在线测量液体的含水率。
① 密度计测量含水率。使用振动管等形式的液体密度计测量油水混合液的密度,根据其密度计算出含水量。
②电容法测量含水率。低含水原油的含水率测量多采用同轴桶形电容传感器,利用原油乳化液的介电常数与含水率有关的原理来实现对原油含水率的测量。
③ 微波法。依据原油和水对微波的吸收程度不同检测油水混合液的含水率。
④ γ射线和x射线吸收法。当γ射线和x射线穿过物质时,射线强度会发生衰减。由于原油和水对射线的吸收系数不同,因此通过测量射线强度就可以计算出油水混合液的含水率。