利用差压式V锥流量计测量煤层甲烷.pdfVIP

维普资讯 第28卷第3期 天 然 气 工 业 利用差压式 V锥流量计测量煤层 甲烷 PhilipA．Lawrence 孙延祚。 (1．CameronMeasurementSystems 2．北京化工大学信息科学与技术学院) PhilipA．Lawrence等．利用差压 式V 锥流量计测量煤 层 甲烷．天然气工业 ，2008，28(3)：105-lO8． 摘 要 美 国的煤层气生产者在煤层气计量方面面临的挑战主要包括 ：在煤层气井 口进行准确 的气体流量测 量 的同时，在测量系统的两端要保持一个低 的差压值 ；要妥善处理流量计测量管段 中的湿气体 问题等 。差压式 V 锥流量计独特的结构使其具有较强的流动调整能力，可测湿气体，能在低差压下测量煤层气等显著优点，已在美国 的煤层气工业开采中得到了大量 的应用 。管径逐步递增 的配管设计方案不仅为煤层气生产带来 巨大效益 ，而且可 以防止各井之间的交叉影响或者通常因某个单 向阀有故障造成气体反注到附近 的气井中。 主题词 美 国 煤层气 流量测量 V锥流量计 配管系统 流动调整 近年来 ，各个 国家都在通过增加煤层 甲烷 (以下 简称 CBM)的开采而使传统 的能源供给得 以增加 ， 在世界各地 的薄煤层 中都很容 易采集到 CBM 。 目 前俄罗斯 、印度和澳大利亚都正在重新考察这种有 效能源。CBM 生产者在能源计量方面所面临的挑 一 一 战主要包括 ：在煤矿井 口进行准确 的气体流量测量 (a)典型的单个的井口钡螺S嶷置 (b)由7甘孑 组成的豆荚式 (V锥流最引设计) 汁量系统室 的同时，在测量系统的两端要保持一个低 的差压值 ； 图 1 2种计量方法的测量装置 图(劳伦斯，2000) 妥善处理流量计测量管段 中的湿气体问题等。笔者 根据在此领域多年的工作经验 ，特别是关于使用差 度 ：±1．5 ，重复性 ：4-0．1 ；气井的生产寿命通常 压式流量计 的经验 ，重点介绍利用一种差压式 V锥 为 5～10a(从启动、投运开始计算)。 流量计进行煤层气计量的情况 ，在这种流量计 中使 二、配管的新概念和压力降 用双 V锥体作为发生差压的一次传感器 。 对于相 当低的井 口气体压力 ，例如 只有 34．475 一 、 气体测量的基本方法和情况 kPa，决定性的一条是要使压力降和差压式流量计所 1．气体测量的基本方法 产生的差压尽可能地达 到最小值 。由于由系统 中的 目前使用 2种对煤层气的计量方法并且 已获得 摩擦阻力和差压损失所造成的对流量计和管线的固 认可 。一种是单井测量法 (图1一a)，它带有小的仪表外 有约束 ，在获得最佳生产中有一个最好的平衡点 。 壳(防冻箱)；另一种是多股气流的计量系统(图 1_b)，它 目前的解决方案是采用一种所谓依次逐步递增 、 具有较大的豆荚式计量系统室和多个计量管道 。 管径的配管方法 ，以便获得最大的生产量 ，同时此方 2．气体测量的基本情况 案还有助于防止井之间交叉影响或者通常因某个单 采用 口径为 2in 和 3in的流量计 ，V锥或孔板 向阀有故障造成气体反注到附近 的气井 中。采用 V (由多个孔板组成 的豆荚式计量 系统 )；被测 的体积 锥流量计的优点是它的压损小 ，即压力恢复较 高，在 流量 ：25O～1000MSCF／(d·井)；通常要求 的准确 相同的差压下 ，V锥 的压力恢 复 比典型的孑L板节流