天然氣的測量
(1)孔板測氣
孔板測氣是傳統的氣體計量方法,用節流孔板與波紋管壓差計配套進行測量,根據氣體流經孔板節流時前后的壓差來計算氣體流量。這種計量方法裝置結構簡單,安裝方便,但量程較小,只有1:3,而且計量精度受孔板加工安裝精度的影響。
(2)分離器排液測氣
在計量用油氣分離器量完油以后,關閉分離器的天然氣出口閥門,根據排液的時間計算天然氣的產量。這種方法不需要專門的測量裝置,原理簡單,但操作工作量大,且精度不高。
(3)氣體流量計測氣
隨著技術的發展,氣體流量計在天然氣測量中的應用越來越多,常用的有氣體渦輪流量計、旋進旋渦流量計、渦街流量計、氣體羅茨流量計等。氣體渦輪流量計、旋進旋渦流量計、渦街流量計是速度式流量測量儀表。氣體渦輪流量計主要由渦輪、導流氣、磁電轉換器等組成,具有精度高、重復性好、反映快、測量范圍寬等優點,缺點是具有運動部件,容易磨損,從而影響測量的精度。
渦街流量計是基于“卡門”渦街原理研制成的一種流量計。在管道中插入一個旋渦發生體,當管道中有流體流過時,在旋渦發生體的兩側將交替產生旋渦,在下游交替排列的旋渦列被稱為“渦街”,單位時間內通過某一點的渦街的數量與流體的流速成正比。渦街由壓力
傳感器檢測,檢測的微弱電信號經處理,轉換為流量進行顯示或者遠傳。旋進旋渦流量計工作原理;進入流量計的流體通過旋渦發生器產生旋渦流,旋渦流在文丘里管中旋進,到達收縮短突然節流使旋渦流加速。當旋渦流進入擴散段后,因回流的作用強迫進入旋進式二次旋轉。旋渦流的頻率與介質速度成正比并且為線性關系,由壓力傳感器檢測,檢測的微弱電信號經處理,可轉換為流量信號。旋進旋渦流量計和渦街流量計都具有結構簡單、準確度高、測量范圍大、無機械可動件、安裝使用方便、不受介質的密度、粘度等影響的優點。氣體羅茨流量計是一種容積式流量計,計量精度較高,適用于精密的體積測量,廣泛用于貿易和精密儲運計量管理。但是在油井計量中分離出的天然氣含有較多的液滴,這會影響流量計轉動機構的潤滑,容易出現卡、堵事故,所以一般不宜采用此類流量計。
含水量的測量
(1)人工取樣
操作人員取一定數量的油樣,使用蒸餾法、電脫法等測定油樣的含水量,從而獲得油井的含水量參數。這是目前我國油田采用的主要檢測方法。人工采取油樣不易取準。代表性不強,增大了原油含水率的誤差。
(2)在線計量
在原油管線上安裝在線儀表,使用密度計、電容、微波等儀器在線測量液體的含水率。
① 密度計測量含水率。使用振動管等形式的液體密度計測量油水混合液的密度,根據其密度計算出含水量。
②電容法測量含水率。低含水原油的含水率測量多采用同軸桶形電容傳感器,利用原油乳化液的介電常數與含水率有關的原理來實現對原油含水率的測量。
③ 微波法。依據原油和水對微波的吸收程度不同檢測油水混合液的含水率。
④ γ射線和x射線吸收法。當γ射線和x射線穿過物質時,射線強度會發生衰減。由于原油和水對射線的吸收系數不同,因此通過測量射線強度就可以計算出油水混合液的含水率。