浅谈如何提升燃气计量的准确性

燃气的计量问题不仅与燃气企业的收益有关,更关系到人们的切身利益,为此,很有必要对提高计量准确性的方法展开深入研究。本文就如何提升燃气计量的准确性展开了详细论述。     

从天然气的经济价值谈如何准确计量

天然气作为燃料和化工原料有许多独特的优点,它的经济价值在各工、农业部门和人们日常生活中不断提升,如何准确计量天然气是有关企业和人们十分关心的问题。为了提高和确保计量准确度,国际和国内有关机构和人员不断改进和研制高准确度的流量仪表,制订了保证计量准确度的计量标准。阐述了天然气的经济价值,介绍了天然气计量特点和计量标准的核心内容。     

物性值法计算天然气压缩因子适应性分析北大核心CSCD

目的随着能量计量工作的不断推进,业内出现了一些采用物性关联技术对天然气发热量、相对密度等参数进行在线测试的仪器设备,其应用须结合GB/T 17747.3-2011《天然气压缩因子的计算第3部分:用物性值进行计算》推荐的“物性值法”计算工况压缩因子,物性值法在国内外的应用较少,对其适应性和准确度进行分析探讨,可为相关新技术研发和选用提供参考,有利于保障和促进新兴测试手段在天然气能量计量中的有效应用。方法以GB/T 17747.2-2011《天然气压缩因子的计算第2部分:用摩尔组成进行计算》推荐的“详细组成法”计算结果为主要参考,选用了国内典型的149个天然气组成以及部分模拟天然气组成数据,理论对比分析了详细组成法和物性值法计算天然气压缩因子的相对偏差,探讨了用物性值法计算天然气压缩因子的适用性。结果①对于绝大多数不同类型的商品天然气,采用物性值法与详细组成法计算得到的压缩因子的相对偏差在±0.10%以内;②当输入的高位发热量、相对密度满足±0.50%以内的准确度时,采用物性值法与详细组成法计算得到的压缩因子的相对偏差可满足GB/T 18603-2014《天然气计量系统技术要求》中对A、B级计量系统压缩因子0.30%的准确度要求;③对于GB/T 17747.3-2011适用范围内重烃含量相对较高的天然气,物性值法与详细组成法计算得到的压缩因子可能出现接近0.50%的相对偏差。结论对于绝大多数不同类型的商品天然气,采用物性值法计算压缩因子的方法是适应的,但对等效C 2+摩尔分数高于10%的天然气可能出现较大偏差,建议在能量计量系统方案选择过程中,结合详细组成数据开展不同方法计算压缩因子的差异比对分析,为选用技术经济性更佳的方案提供技术支持。     

不同压缩因子计算方法差异性比对

压缩因子表示实际气体与理想气体的偏离程度,是一个状态参数,压缩因子的准确性对计量准确、确保交接公平有很大的影响。压缩因子是影响天然气标况体积的主要因素,不同气质组分对压缩因子的影响程度是不同的,本文以几种不同气质组分为例,应用不同压缩因子计算公式进行计算,并比对分析计量结果。     

管输天然气贸易计量中压缩因子的计算

管输天然气的贸易结算经常采用体积计量和能量计量两种方式,压缩因子作为计算参数直接影响到计量准确度.国家标准GB/T 17747提供了天然气压缩因子的两种计算方法:摩尔组成法和物性值法.目前国内管输天然气压力普遍在6 MPa以上、12 MPa以下,在这种工况条件下,物性值法计算压缩因子与摩尔组成法计算结果偏差比较大,尤其是非烃含量高(高含N2或CO2)的气体,采用物性值法更需慎重.在管输天然气贸易计量中,应采用适用范围更广,计算精度更高的摩尔组成法;物性值法是在现场增设在线物性参数测量仪器而采用的简单方法,此方法适用于无法得到气体组成且对计量准确度要求不高的情况.     

铁路罐车油品计量存在问题的分析

针对在铁路罐车油品计量中，罐车本身、计量器具、周围环境、人员操作计量方法都会对罐车油品计量的准确度产生影响的问题，提出了减少计量误差的措施。     

湿天然气交接计量准确度浅析

干气计量系统用于湿天然气计量会因气质含液而产生计量偏差,分析了现有湿天然气交接计量系统的准确度影响因素。利用某气田湿天然气交接计量站天然气组分的分析数据,对水蒸气造成的压缩因子计算偏差进行了实例分析。通过理论分析和实验研究,评估分析了孔板流量计和超声流量计在低含液条件下的湿天然气测量特性。为油气田区块合作湿天然气交接计量及相关标准的制定提供技术参考。     

介质压力变化对质量流量计准确度的影响

通过对质量流量计的原理及相关实验数据的分析,研究了介质压力对质量流量计准确度的影响。介质压力变化可导致质量流量计计量管的形变,使计量管的横截面积、长度等发生变化,从而影响质量流量计的准确度。指出了介质压力对质量流量计准确度的影响与质量流量计计量管的材质有关。并从计量检定和现场测量这两方面,提出了如何消除介质压力对质量流量计准确度影响的建议。     

高酸性天然气流量测量的修正方法

由于高酸性天然气中含有较高浓度的H2S和CO2气体,对天然气的临界温度和临界压力有较大的影响,导致天然气的压缩因子增大。因此,当采用常规天然气流量测量仪表用于高酸性天然气的流量测量时,需要针对其测量结果进行必要的修正。通过查阅大量的文献资料,对各种天然气压缩因子计算方法进行分析、比较,提出采用Wichest-Aziz校正方法与Bumett关系式相结合的方法计算高酸性天然气的压缩因子,在其适用条件范围内(温度为-12.2~93.3℃,压力为0~13.789 6MPa,酸性组分H2S+CO2的摩尔分数不大于80%),计算得到的天然气压缩因子准确度较高,适于工程应用,也便于实现电算化,利用该方法计算的酸性天然气压缩因子与直接采用Bumett关系式计算的天然气压缩因子(替代常规天然气流量测量仪表内部计算的天然气压缩因子)相比,即可有效地求得天然气流量测量仪表的修正系数,从而提高了酸性天然气流量测量的准确度。     

油田含水原油计算及其准确度的计算

油田集输系统中的含水原油计量多采用动态计量方式,对计量准确度能否满足标准要求考虑较少.文章结合克拉玛依油田实际情况,从计算原油计量准确度的原理入手,分析影响准确度计算结果的原因,并以稀油单井计量、稠油单井计量、原油处理站含水原油计量(以多功能处理器为核心的短流程、分段脱水工艺流程、稠油处理站含水原油计量)为例说明如何正确选择计量方式.     

Quick estimation of gas pipeline inventory

Quick estimation of the pipeline inventory at the end of fiscal periods is common practice in companies dealing with the transmission of natural gas. The accuracy of line pack estimation depends on the accuracy of estimating the mean value of the gas density (or specific volume) which depends on composition and the distribution of pressure, temperature, and compressibility factor along the pipeline. An improved line pack estimation formula is developed for natural gas flowing in a horizontal pipeline. The derived formula takes into consideration the variation of velocity, pressure, temperature, and compressibility factor along the pipeline. Numerical results comparing the errors associated with line pack estimation on the basis of alternative approximations to the mean pressure, temperature, and compressibility factor are presented. The errors entailed on using different approximations depend on the gas composition, and the magnitude of the pressure and temperature ranges existing at the extremities of the pipe segment.     

准噶尔盆地凝析气压缩因子的预测

用11 个计算模型对准噶尔盆地凝析气压缩因子进行计算及对比分析,找出了既适用于凝析气又适用于普通天然气的早期预测压缩因子的计算模型,同时提出了AGA8-92DC 模型、HTP 模型、SHBWR 模型、SRK 模型和低压Z模型修正方法,计算结果最大平均误差从5.64%降为0.92%,大幅提高了预测准确度。     

功图计量技术在高气油比油田的应用研究

在分析油井功图计量的技术原理、系统组成及气体对功图计量的影响基础上,引入NolenCorrelation经验曲线来求解进入泵内的游离气与溶解气的定量关系,对气体影响进行修正,提高了含气油井功图计量的准确性。功图计量技术在沙埝油田进行了应用,计量结果的对比分析表明,该技术能够满足沙埝油田油井计量的需要。     

一种预测超高压气藏压缩因子的新方法

天然气压缩因子的实验测定费用昂贵且耗时长,而应用经验关联式和状态方程求解又复杂且适用范围受限,计算精度和实用性难以确定。为此,根据Standing Katz天然气压缩因子图版,结合收集到的近1 000个实验数据点,采用最小二乘法拟合建立了高压天然气压缩因子的解析模型。与DPR、DAK、Brills、Ehsan等具有代表性的经验关联式和SRK状态方程的计算结果进行对比,所建模型计算得到的气藏压缩因子在高压及超高压条件下具有较高的精度,可满足工程计算的要求。     

基于CPA状态方程的高压含硫天然气压缩因子计算方法研究

对于压力高于70 MPa的含H_2S天然气,其分子之间间距缩小,极性H_2S分子之间缔合作用增强,传统SRK、PR状态方程计算高压含硫天然气的压缩因子准确性有待进一步改进。基于压力3.72～97.58 MPa、H_2S体积分数0%～70.03%的154组压缩因子修正CPA(Cubic-Plus-Association)状态方程中H_2S与CH_4、CO_2分子间二元交互作用系数,综合评价SRK、PR、CPA状态方程对压缩因子的计算精度。结果表明,对于中低压含硫天然气(p35 MPa),采用PR方程精度最高,平均相对偏差为1.12%;对于高压及超高压含硫天然气(p35 MPa),CPA方程精度最高,平均相对偏差为-1.46%。进一步采用法国ST抗硫高压PVT仪测试了4种含硫天然气在70～131 MPa条件下的138组压缩因子实测值,验证了采用CPA状态方程对于高压含硫天然气压缩因子的计算精度。     

气藏动态储量计算中的几个关键参数探讨

传统的计算方法以物质平衡公式为基础,利用关井测压数据来计算动态储量。现今以“气井生产动态曲线特征图版拟合法”为主的动态计算储量方法,特点是利用流动压力计算气井动态储量。在对比分析这两种方法的基础上,结合国内外已开发气田动态储量计算实例,研究了关井测压数据和岩石有效压缩系数对动态储量计算的影响。结果表明,在没有关井测压资料的情况下,利用现今的方法可以计算动态储量,并能够准确拟合生产历史,但会使动态储量计算结果存在很大的不确定性。因此关井测压资料对动态储量的准确计算十分重要。对于异常高压气藏,储层岩石有效压缩系数对动态储量计算结果的影响不可忽视,岩石有效压缩系数取值越小,动态储量计算结果越大,在开发早期计算动态储量时应该确定可靠的岩石有效压缩系数值。     

Evaluation of the Influence of the Composition of Natural Gas in the Ultrasonic Measurement of Flow in Flare-type Pressure Relief Systems

The objective of this work was to evaluate the influence of the composition of the natural gas on flow rate measurements in pressure relief flare systems, which is a legal requirement imposed by the Brazilian Regulator. The historical technical difficulties associated with collecting gas samples from flare systems, and the constant questions about the representativeness of the collected samples, are the main drivers motivating this study. The study indicated (i) a maximum error of 0.04% associated with ultrasonic measurement of gas flow rate when the actual gas composition was unknown; (ii) collected gas samples directly extracted from the flare systems do not necessarily represent the actual measured gas and (iii) the estimated maximum error associated with the totalization of the gas volume proved to be negligible when compared either to the total documented gas volume given by historical measurements or to the acceptable random errors that is inherent to this type of measurement system.     

中俄东线天然气管道天然气质量分析与计量技术

天然气质量涉及在输送和使用过程中与安全卫生、环境保护以及经济利益相关指标的要求，而天然气计量则直接与购销双方天然气气量结算的金额有关。因此，天然气的质量分析和流量计量在天然气工业中具有重要的作用和意义。在跨国管道天然气贸易交接中，购销双方除了关注天然气价格以外，还会重点围绕天然气质量分析和流量计量开展技术谈判。为此，分析了中俄东线天然气管道技术谈判过程中所关注的天然气质量分析与流量计量技术问题，并从采用的方法标准、气质检测项目及其指标、流量计和辅助设施配置及其指标、取样口设置、在线分析仪器配置和分析及计量结果溯源性等关键技术方面进行了归纳和总结。研究结果表明：①明确了天然气质量分析与流量计量采标原则，使得在确定计量协议中的具体技术内容时有标可依；②确定了天然气质量分析中涉及的检测项目及其指标、取样口的设置、在线分析设备的配置、分析结果溯源性和保证措施，确保了其结果的准确性与可靠性； ③确定了计量系统指标要求、计量管路布置、流量计量溯源性和保证措施，确保了天然气流量计量结果的准确性与可靠性。结论认为，该研究成果可以为未来我国跨国管道天然气计量站及国内大型天然气贸易交接计量站的建设和管理提供经验和借鉴。