崖城氣田南山終端凝析油輸油管線新安裝渦輪流量計出現(xiàn)偏差高的現(xiàn)象 。利用分析渦輪流量計背壓的方法找到了其原因，通過工藝調(diào)整的方法減小偏差。結(jié)果表明，采用輸油泵循環(huán)排氣后加壓輸油的方法可以有效減小凝析油渦輪流量計的偏差。

2012年對崖城氣田南山終端凝析油輸油管線進行改造，在原有的輸油管線上安裝一款高精度渦輪流量計，型 號 為ＳＭＩＴＨＴＵＲＢＩＮＥＭＥＴＥＲＫ２ＤＨＡ０Ａ４１００。由于地理位置局限及安全因素的考慮，該流量計未能按原設計安裝在外輸碼頭外輸閥門附近，而是安裝在油罐區(qū)域附近輸油泵出口管線上，其距離原設計地點大約12米，高度落差。

２０１２－０３，新安裝的凝析油渦輪流量計投入試用不久后發(fā)現(xiàn)，其計量結(jié)果與船上量艙結(jié)果相比出現(xiàn)了偏差較高的情況，偏差率數(shù)值最高達到７．３５‰，通過對該流量計重新進行計量標定后 此問題仍沒得到解決。文中對此進行了詳細分析，以期對輸油作業(yè)中如何減小渦輪流量計計量偏差具有一定的指導意義。

1.計量統(tǒng)計

２０１２－１２－２８，凝析油裝船作業(yè)匯總結(jié)果見表 1 。

文獻指出，渦輪流量計偏差產(chǎn)生的原因主要是振動、電磁干擾、溶解氣及氣穴等。

 對崖城氣田南山終端多次輸油作業(yè)計量結(jié)果進行比較后得知，其偏差主要出現(xiàn)在輸油作業(yè)剛開始階段。從表 １ 可知，在裝第 １ 艙時正偏差達到１６．２６３ｍ３，占總偏差的７０％，而后面４艙均在２ｍ３左右。

鑒于振動和電磁干擾具有連續(xù)性的特點，經(jīng)過實際檢測后排除了該渦輪流量計受振動和電磁干擾的影響。

２.計量高偏差原因分析

２．１ 溶解氣的影響

溶解氣是石油中以溶解狀態(tài)存在的天然氣，溶解氣的多少將直接影響計量偏差的大小。崖城氣田南山終端凝析油處理的方式是在原有穩(wěn)定凝析油處理的系統(tǒng)中加裝液化石油氣回收裝置，所得到的凝析油產(chǎn)品比較穩(wěn)定。

經(jīng)過實驗室測定可知，在常溫下南山終端凝析油蒸汽壓力為６９．０ｋＰａ（雷氏蒸汽壓）。由于該終端凝析油長期靜置于儲罐中，加上凝析油本身具備揮發(fā)的特性，所以崖城氣田南山終端的凝析油中雖然含有少量的溶解氣，不會對計量偏差產(chǎn)生較大的影響。

結(jié)合表１中第２艙～第４艙的相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，溶解氣不是引起該終端凝析油渦輪流量計高偏差的主要原因。

２．２氣穴的影響

氣穴是在液體工藝操作中發(fā)生的一種現(xiàn)象，當液體加速通過收縮斷面或狹窄界面時，液體會產(chǎn)生壓降，當壓力降低后液體壓力低于液體飽和蒸氣壓力，便會產(chǎn)生氣泡，這種現(xiàn)象被稱為氣穴。如果氣穴發(fā)生在渦輪流量計中會嚴重影響計量結(jié)果，產(chǎn)生正偏差。

從崖城氣田南山終端操作程序上看，該終端以前在輸油作業(yè)剛開始時采用重力自流方式，重力自流５ｍｉｎ后啟動輸油泵，由此需要判斷，重力自流過程中是否發(fā)生氣穴。

在參考美國石油標準第五部分石油計量標準（為了有效地防止氣穴，必須對經(jīng)過流量計的流體建立一定背壓）基礎上，對此次計量偏差進行了判定。

最小背壓計算如下：

ｐｂ＝２ ｐ＋１．２５ｐａ

式中， 為最小背壓， 為壓降， 為操作溫度下

ｐｂ ｐ ｐａ的絕對蒸汽壓力，ＭＰａ。

該終端流量計直徑ｄ＝１５ｃｍ，設計的體積流量為６００ｍ３／ｈ，ｐａ＝６９．０ｋＰａ，ｐ＝６９．０ｋＰａ（根據(jù)某生產(chǎn)廠家提供的資料），代入式（１）可得ｐｂ ＝１６８．２５ｋＰａ。

根據(jù)罐體相對于流量計安裝的水平高度１０ｍ、凝析油密度０．８ｋｇ／Ｌ可計算出凝析油重力所產(chǎn)生的最大背壓為８０ｋＰａ，此數(shù)值小于該流量計要求的最低背壓，因此，可以判定在重力自流時有氣穴發(fā)生。當輸油泵啟動后，通過泵出口壓力表得知，流量計通過輸油泵增壓后背壓達到４８０ｋＰａ，滿足最小背壓的要求。由此可以得知，該終端凝析油流量計高偏差的主要原因是由于重力自流過程中發(fā)生氣穴所導致。

３ .工藝調(diào)整方法

 ３．１ 減小溶解氣對計量偏差的影響

在輸油作業(yè)開始前，管線內(nèi)及儲罐中的凝析油由于長時間靜置溶解氣會自然析出，在管線的高處及凝析油中可能聚集一定數(shù)量的氣體。其中凝析油中是以氣泡的形式出現(xiàn)，如果在輸油作業(yè)開始時，這些氣體經(jīng)過流量計將會影響計量結(jié)果，使計量結(jié)果偏大。

根據(jù)流體在運動中可以打破氣液平衡使液體中的氣泡析出的原理，盡量在輸油作業(yè)開始前將這部分氣體排出。

外輸管線流程示意圖見圖１。在輸油作業(yè)開始前，將回流閥打開，啟動輸油泵，通過回流管線循環(huán)６～８ｈ，使管線內(nèi)及凝析油中的析出氣體通過回流管線回到儲罐中排出。

３．２ 防止氣穴產(chǎn)生

取消原來重力自流這一環(huán)節(jié)，采用輸油泵加壓輸油的方法防止氣穴產(chǎn)生。

在上一循環(huán)環(huán)節(jié)結(jié)束后啟動輸油泵，關(guān)閉末端回流閥（圖１），使管線內(nèi)壓力增加到輸油泵出口壓力，滿足渦輪流量計最低背壓的要求，此時開啟流量計，再開啟末端輸油閥門。

觀察輸油管線末端壓力表，末端回流閥關(guān)閉時輸油泵所產(chǎn)生的最高壓力為６００ｋＰａ。經(jīng)查證該管線壓力等級為 ＡＮＳＩＣＬＡＳＳ１５０，符合管線壓力等級要求。

４.結(jié)果驗證

工藝調(diào)整前，采用未循環(huán)先重力自流５ｍｉｎ后再啟用泵的輸油方式進行了凝析油外輸?shù)淖鳂I(yè)。調(diào)整前近１０次輸油作業(yè)計量的偏差率統(tǒng)計結(jié)果示意圖見圖２。

從圖２中可以看出，偏差率平均在５．５‰左右，其中第６次輸油作業(yè)達到７．３５‰，不能滿足該氣田對計量偏差不超過±５‰的要求。

工藝調(diào)整后，采用輸油泵循環(huán)排氣后加壓輸油的方式進行凝析油外輸作業(yè)。調(diào)整后近１０次輸油裝船輪次作業(yè)計量的偏差率進行比較的結(jié)果見圖３。

從圖３中可以看出，工藝調(diào)整后裝船輪次偏差率的平均數(shù)值在１．６‰左右，其中第１０次輸油作業(yè)偏差率最高（數(shù)值為２．０８‰），均符合氣田對計量偏差的要求。

５.結(jié)語

從２０１３－０３采用先循環(huán)再加壓輸油的工藝操作方法后，此類問題再沒有發(fā)生，此次通過工藝調(diào)整成功減小計量偏差的經(jīng)驗可供同行借鑒。