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为建立覆盖全国的、完善的天然气流量量值动态溯源体系，以便最终改善天然气现场计量的准确度，就需要建立天然气流量标准装置。四川石油管理局与中国测试技术研究院合作研制的质量—时间法天然气流量标准装置，包括装置的测量原理、装置的组成和测量系统以及装置测量的总不确定度分析和估算，分析估算的该装置测量的总不确定度优于０１％的原设定指标。对临界流喷嘴进行的校验表明，其喷嘴的测量重复性相对极限误差均小于０１％，完全达到了标准装置的要求。     

音速喷嘴在天然气流量现场标定中的应用（续完）

本文介绍美国雪夫隆油田研究公司应用音速喷嘴系统进行天然气流量现场标定系统的运行经验。用管输的净化天然气和未经处理的天然气作工作流体，以音速喷嘴的流量为基准流量，对孔板流量计、涡轮流量计和漏街流量计进行标定。从管输净化气的现场标定结果可以看出音速喷嘴与涡轮流量计其量值相当吻合，而孔板流量计的测量精度却与它的管径尺寸有关。４”的孔板流量计与音速喷嘴的基准流量很吻合，而１６”的孔板流量计测量值却偏低２％。对于未经净化处理的天然气，所测试的流量计和音速喷嘴之间的流量偏差，一般偏大。从这些现场测试的结果表明，音速喷嘴系统可以成功地用于经处理的天然气流量标定，而对于未经处理的天然气的音速临界流，尚需进一步开展更多的研究工作。     

音速喷嘴在天然气流量现场标定中的应用（待续）

本文介绍美国雪夫隆油田研究公司应用音速喷嘴系统进行天然气流量现场标定系统的运行经验。用管输的净化天然气和未经处理的天然气作工作流体，以音速喷嘴的流量为基准流量，对孔板流量计、涡轮流量计和涡街流量计进行标定。从管输净化气的现场标定结果可以看出音速喷嘴与涡轮流量计其量值相当吻合，而孔板流量计的测量精度却与它的管径尺寸有关。４″的孔板流量计与音速喷嘴的基准流量很吻合，而１６″的孔板流量计测量值却偏低２％。对于未经净化处理的天然气，所测试的流量计和音速喷嘴之间的流量偏差，一般偏大。从这些现场测试的结果表明，音速喷嘴系统可以成功地用于经处理的天然气流量标定，而对于未经处理的天然气的音速临界流，尚需进一步开展更多的研究工作。     

多相流测量：流量系数的估算

孔板流量系数CD是校正理论流量为实际流量的系数。对于单相孔板模型它是已知的，但其临界流动的预测方法并不能应用于多相流。因此，必须回答的问题是；在多相流测量时，我们如何确定流量系数的值？临界多相流动的流量系数值可否应用于亚临界流动？这里提出的CD的图、表和公式，可把临界流动和亚临界流动下计量的多相流量校正得到实际的多相流量。业已表明，多相临界流动的CD与多相亚临界流动下的不相同。     

在现场校准测量天然气流量的孔板流量计

在美国得克萨斯州克瑞尼(Crane Texas)的切沃罗桑德希尔斯(Chevron Sand Hills)天然气流量测量装置的现场,用临界流文丘里喷咀对孔板流量计进行校准,以便确定孔板流量计测量天然气流量的准确度。本文介绍了校准的系统和系统的不确定度,校准的方法,校准的结果及其结论。从事天然气计量的人员从本文可得到许多有用的知识,是一篇十分有用的资料。     

确定近井区域降压期间临界气饱和度和相对渗透率的新方法

未开采或注水开发油藏的降压可导致出现溶解气饱和度。大于饱和阈值，气就是可动的并可以生产，远场和井壁周围区域的临界天然气饱和度（Sgc)和后成相对渗透率（Kr)认识程度对气、油产量预测有巨大影响。本介绍了一种获得降压过程中的Kr和Sgc代表值的新方法学，特定实验是在上游以固定速度注入欠饱和油，而在下游控制压力以再次产生压降，通过CT扫描记录了压力演化并测量了原始天然气饱和度，设想两种初始条件；全饱和油和束缚水饱和度条件下，并且探索了压降方案的影响，清楚展示岩心气饱和度剖面的瞬时演化，Kr值是根据历史拟合推断的最后将它们与注气实验得出的Kr进行比较。已经证明，气／油Kr形状受气相形成路径及其在多孔介质中分布的强烈影响，溶解气驱与注气相比，油相相对渗透率高，气体相对渗透率小，关于临界气饱和度，实验显示了取决于作业环境的两类气体流度：从气泡连通或从游离气泡总体流动作用获得的流度阈值，对于第一类，Sgcgn与固定衰竭速率下通过静肪实验获得的值有关。     

用Z值判别流态的临界状态摩阻值的分析

讨论了临界雷诺数法与Ｚ值法判别流态的原理,并对这两种方法在临界状态水力摩阻计算中引起的误差进行了分析,指出用Ｚ值法判别流态时应考虑过滤过渡区,临界Ｚ值应为８０８～１１５５,达到临界雷诺数法与Ｚ值法在判别流态中的真正统一。     

天然气相对密度对流量计量的影响

本文根据天然气流量计量的特点，引用国家标准ＧＢ／Ｔ２３２３－９３《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》和ＧＢ１１０６２－８９《天然气发热量、密度和相对密度的计算方法》，推导出计算天然气流量的实用方程，并指出相对密度测量的精度直接影响到天然气标准体积流量测量的不确定度。因此相对密度的误差也是天然气流量测量的一个十分重要的误差源。     

换大泵方案设计中产量预测方法的修正及应用

针对在换大泵方案设计中，油井产液量的预测方法存在的问题，结合生产实际情况，引入临界流压的概念。产量预测时，所选取的预测流压值都不能低于不同区块相应的临界流压，改变了以往把流压降得越低，产量越高的错误思想，使得预测结果更接近生产实际。     

深部凝析气井流入动态分析研究

根据天然气和反凝析流在地层中渗流特点，结合凝析气体系相态理论及闪蒸计算方法，运用状态方程进行模拟，考虑流体相态和组分的变化以及凝析及气井的表皮系数，引入稳态理论的两相似压力函数，建立适用凝析气流入动态预测的方法，并根据凝析汪的临界压力和临界饱和度渗流的关系，给出了预测凝析气井井底流压的数学模型；（1）井底压力高于露点压力时的渗流数学模型；（2）井底流压低于露点压力且凝析油饱和度小于临界和度时的渗流数学模型；（3）井底流压低于露点压力且凝析油饱和度大于临界饱和度时的渗流数学模型，根据这一思路编制了完整的计算软件，该方法适用于凝析气井流入动态预测。参9（喻西崇摘）。     

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当前，现场采用的天然气标准孔板为一次检测装置的流量测量系统，其主要为机械式和电动单元组合式仪表流量测量系统两种类型。前者系由感测元件因变形产生位移，通过机械杠杆放大驱动记录笔运动，记录纸则采用钟表机构驱动；后者的流量计量系统则根据不同要求进行组合，通常仪表为差压、压力、温度变送器和记录仪表，或采用计算机进行压力、温度自动补偿和进行压力、温度、密度全补偿的智能流量仪，以及由此派生的其他测量系统。同时还介绍了这些系统的仪表流程图、主要构成和优缺点。最后指出了计量仪表需要认可和定期送检。     

计算机流量测量系统改进方法

随着计算机系统在石油天然气流量测量行业的广泛应用，天然气流量测量已经进入了新的计算机自动化测量时代。为此，在分析了天然气流量孔板节流式测量中，同精度、同量程的仪表在不同工作状况下对流量测量不确定度影响大小不同之后，提出了同一套流量测量装置采用同精度、不同量程的仪表录取状态参数，由计算机系统中的计算机或远程终端单元（RTU）或可编程逻辑控制器（PLC）采集数据并自动选择最佳测量值参与流量计算的方法及其实现的程序逻辑图。     

垂直气井内单相气体瞬变流动分析

气井开、关井过程中,井筒内气体的流动为瞬变流动,气体的压力、温度等流动参数是井深和时间的函数。本文对开井后单相气体瞬变流动的规律进行研究。根据气体瞬变流动过程中所遵循的质量、动量和能量守恒定律建立描述气体瞬变流动的数学模型。该模型是一组偏微分方程,采用有限差分法对其进行求解,给出了计算气体压力、温度、速度的差分方程和详细的计算步骤。最后用具体实例模拟了一口气井开井过程中压力、温度随时间变化的情况。证明了流动达到稳定后,本模型的计算结果和稳定模型的计算结果是一致的,从而证明了稳定模型是瞬变模型的一个特例。     

酸气回注井筒流动模型

将酸气压缩后回注到已废弃的产层或水层中，逐渐成为石油和天然气工业有效减少环境污染的方法之一。酸气回注不仅可缓解目前硫磺生产和需求的矛盾，而且可利用硫化氢和二氧化碳作为提高采收率措施的气源。酸气回注不同于常规的注水或注天然气，涉及到复杂的相态转变以及相应的流体物理性质（如密度和粘度的变化）。因此，与压力、温度和流体组成相关的相态是决定井内流动压力剖面的关键因素，如何选取适当的状态方程至关重要。文章针对目前研究存在的不足，结合Patel Teja三参数状态方程和修改的Peng Robinson状态方程预测酸气在不同相态下的密度和粘度，建立了井内流体流动的数学模型，用四阶龙格-库塔法对该模型进行了求解，然后用现场实测数据对模拟结果进行了验证和比较，并讨论了相态对流体物理性质和注入压力剖面的影响。     

天然气水合物生成及分解的工艺流程设计

天然气水合物技术可显著降低天然气储运费用，提高天然气储运的经济性和安全性，受到了工业界的普遍重视，而设计研究高效的水合物生产工艺则是其工业化应用的基础。目前的天然气水合物工艺流程普遍存在着投资大、生产效率低、经济性差的缺点。为此，从水合物的基本组成出发，从降低能耗、优化水合物生成及分解的温度与压力、提高生成及分解的反应速率等方面对流程进行了设计：进入水合物反应釜前，水和天然气各自以一条支路流动；水从上支路泵入反应釜，而天然气则从下支路喷入反应釜；反应釜内温度控制为10 ℃，压力控制为5 MPa。综合考虑了各种分解方法的优缺点，选用加注热水法作为水合物分解的激发方式。该流程是专为固态天然气储运技术而开发的，具有成本低廉，可以高效连续制备、分解固体天然气等优点。     

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当前我国管道天然气计量系以体积表示，就其计量器具而言，差压式流量计、容积式流量计和速变式流量计都有，但大流量计量大多仍采用标准孔板差压式流量计，其流量计量标准招待我国SY／T6143－1996《天然气流量的标准孔板计量方法》。文章介绍目前常用的三种流量计的优缺点比较；天然气标准孔板差压式流量计算机自动计量系统的检定，其中包括：标准孔板节流装置，静压、差压变送器、温度传感器、数据采集系统等组件的检定；以及计量器具的正确使用和维护。最后，文章指出目前流量计量的发展主要是二次仪表的发展，籍助应用计算机大大提高流量法的测量范围和准确度，但对用户来说，应选择性／价比合适的仪表，并要考虑所选用仪表要便于检定、维护，同时，计量检定部门则应跟上发展，为广大用户提供技术支持。     

催化裂化装置输送斜管内催化剂流化状态分析

斜管是催化裂化装置催化剂循环的输送管，催化剂在斜管内保持良好的流化状态是装置平稳运行的关键之一。在某3.3 Mt/a 催化裂化装置上，通过测量再生斜管的轴向压力分布和滑阀前催化剂的表观密度，分析斜管内气体和催化剂的流动状态。结果表明：斜管下部形成了填充流，摩擦损失压降显著上升，是轴向压力分布发生逆转的主要原因。根据斜管内气体流动方向，将斜管流化状态划分为3个区，Ⅰ区为负压差脱气段；Ⅱ区为负压差持气段；Ⅲ区为正压差持气段。通过调整合适的松动风量，可以改变催化剂的流化状态。     

输气管道内凝析液对流动参数的影响分析

在天然气的输送过程中，当天然气的水露点或烃露点高于管线埋设处的最低地温时就会有凝液析出。凝析液的存在不仅会增加通球扫线的次数，而且还会影响到管输效率。在有凝析液存在的气液混输管路中，凝液量、管径、流量、管线倾角等都会对压降产生影响。为此，利用HYSYS的流程模拟功能建立模型，分析了凝液量、含水率、管径、管线倾角、流量等因素对压降的影响；并以中原油田文柳线630管线为例进行了计算与分析，对比了凝析液存在与否对压降的影响，并计算得到了管线内的积液量。利用该方法可对管线的清管作业提供指导，并根据管线的运行情况给出合理的清管周期。     

CO2井筒相变流动温度压力计算模型研究

CO2在井筒流动过程中的气液相变对井筒温度、压力分布的计算有较大影响。CO2流体在气液相变段的流动属于两相流动,目前常用的计算方法均未考虑该气液混合段的两相流计算。文章从传热学及两相流理论出发,建立了井筒流体相变过程中温度、压力分布的耦合计算新模型;考虑沸腾传热和凝结传热的影响,对流体相变过程中井筒总传热系数进行了修正。该模型主要创新在于可以对CO2流体相变过程中气液混合段的温度、压力进行求解,并能对该混合段气液组分含量变化的动态过程进行计算。运用此模型对吉林油田H75-29-7井压力、温度、质量含气率进行了计算,计算结果与实测结果对比显示本模型计算精度较高。     

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从流体封存箱的基本概念出发，研究了在高温、高压、封闭地层这一特定地质条件下，产生脉冲式混相涌流这种特殊的天然气运移方式。其原理是：随着异常高压的不断增加，高压带边缘（封存箱顶、底面或侧面）的相对封隔带发生破裂，高压带内的流体———溶解气、水、游离气、油等以混相方式向外涌出；随着压力的下降，油、气、水三相分离，溶解于地层水中的天然气会大量析出，游离气相大量增加；当高压带流体压力得到释放后，破裂的岩层重新闭合而成为新的相对封隔层，当压力再次升高时，又重复上述过程，呈脉冲状周而复始。据此，以莺歌海盆地为实例，分析了其封存箱分布及天然气运聚成藏特征，建立了典型的模式。最后认为，脉冲式混相涌流是天然气成藏的一种特殊的运移方式