[01377444]天然气集输系统湿气计量、分离及积液监测新技术

1. 任务来源 （1）国家863计划（深水湿气计量与分离新技术研究,2007AA09Z301）; （2）国家科技重大专项（积液监测方法优化及装置研发,2008ZX05017-004-02）。 2. 应用领域及技术原理 应用领域：海上或陆地气田地面集输系统。 技术原理： （1）旋流取样湿气计量技术原理：利用特殊设计的取样器从主管路中取出5～10%具有代表性的多相流体,根据取样流体与主流体的比例关系确定被测流体的气液相流量; （2）超声速旋流天然气分离技术原理：气体在拉伐尔喷管内膨胀至超声速,形成低温低压,水和重烃凝结,经过旋流装置产生强大的离心场,实现气液的分离; （3）超声积液监测技术原理：利用气、液相分别和管壁接触时反射回波衰减特性差异进行气、液界面识别,进而实现对积液分布的准确测量。 3. 性能指标 （1）湿气计量装置取样比例＜10%,气、液相流量测量误差小于5%; （2）超声速旋流分离装置离心加速度达到480,000g; （3）天然气露点降达到37.3℃; （4）超声速旋流天然气分离的脱水效率达到90%,脱重烃效率达到85%; （5）非介入式积液检测装置准确率96.97%。 4. 与国内外同类技术比较 （1）通过流型调整和阻力匹配,抑制取样过程相分离的发生,保证了取样流体的代表性,自主研发的湿气计量装置样机,分流系数在6%左右,流量测量平均误差小于5%,体积为常规完全分离式计量设备的5%。 （2）分离器的设计紧凑轻巧,没有转动部分,无需化学药剂,因此无再生系统,设施简单,与传统气体处理技术相比,该技术可节约总成本的25%。 （3）传统的积液监测方法通常采用介入式,不适合高腐蚀、剧毒性介质输送管道监测,所提出的积液监测装置不改变现有管路结构,无介质泄漏风险,在管壁外即可实现管内积液高度的精确测量。 5. 存在的问题和改进意见 项目研究成果已在中原油田以及普光气田获得成功应用,实践证明所研发的三类装置具有体积小、工作效率高等优点,为气田安全高效开发提供了有力保障,下一步应进一步深入研究不剥离防腐层的积液监测技术,扩大推广应用范围。