周 洋

中石化江漢油田分公司采氣一廠，重慶

1.引言

天然氣輸差是通過用于天然氣輸入和輸出的計量儀表，按照其計量值來統(tǒng)計測算自用氣、放噴氣產生的輸差及計量輸差，而脫硫損耗則通過計量凈化站原料氣和凈化氣差值來測算[1][2][3][4]。

建南氣田地處湖北省恩施州利川市建南鎮(zhèn)和重慶市石柱縣臨溪鎮(zhèn)，現(xiàn)有開發(fā)井共23口，2017年建南氣田日均產氣30.2 ×104m3，日均產水10.1m3，2017年商品氣量達1.1×108m3。2012~2017年平均輸差率為2.23%，屬于II 類采氣廠[5][6]。

建南氣田現(xiàn)有采集氣支線和集輸氣干線共29條，全長179.65km，干線主要分為南氣北輸管線、南集站井間管網(wǎng)、北集站–萬州凈化氣干線(即建萬管線)及北氣南輸管線，其中建萬管線長達60.07 km。

由于建南氣田生產時間久，產水量大，所處地形復雜，易造成輸差波動幅度較大。尤其在冬季用氣高峰期，易導致無法準確計量天然氣產量，影響氣田經(jīng)濟效益。2017年建南氣田總輸差為226.90×104m3，通過統(tǒng)計集輸管線輸差占比(表1)發(fā)現(xiàn)，輸差主要源于天然氣集輸過程中產生的損耗，北氣南輸管線所產生的輸差主要源于計量誤差。對于建南氣田而言，交接輸差每增加100×104m3，將給企業(yè)造成約100萬元的直接經(jīng)濟損失[7]，因此有必要開展輸差分析。

2.輸差影響因素分析

天然氣輸差常分為兩類，一類是集輸系統(tǒng)因設備質量、腐蝕、管理和其他因素而導致的輸差，另一

類則是計量產生的輸差[8][9][10][11]。建南氣田計量方式以標準孔板計量為主，智能旋進旋渦流量計為輔。計量系統(tǒng)包括4個流量計量點，分別是單井外輸計量、單井自用氣計量、集氣站外輸計量及對外貿易計量。影響輸差的因素較多，建南氣田輸差影響因素主要包括集輸管網(wǎng)、單井產水、計量儀器儀表及其他因素。

Table 1.Theproportion of transmission error of Gathering Pipelinesin Jiannan Gas Field in 2017表1.2017年建南氣田集輸管線輸差占比

2.1.集輸管網(wǎng)對輸差的影響

建南氣田南氣北輸管線、北氣南輸管線及建萬管線是主要的集輸干線，也是輸差存在的關鍵節(jié)點。由于地勢的影響，南北聯(lián)網(wǎng)管線基本上為同溝敷設，沿線地勢起伏，南北高程差較大，海拔高差跨度為620~1280m，導致管線內多存在積液，日積液量為0.01~0.08m3，管線內最大積液量曾達14.70m3，且未及時進行清管作業(yè)，造成輸差增大。同時對于采用不同規(guī)格型號管材組成的管線，在接頭處管線變徑也會造成氣體的節(jié)流效應，導致集輸管網(wǎng)輸差較大。

2.2.單井產水對輸差的影響

建南氣田目前管輸?shù)脑蠚夂蛢艋瘹庵唤?jīng)過簡單的氣液分離，未進行深度脫水。因此，原料氣中含有的水分易在管線低洼處聚集，導致計量節(jié)點處誤差增大，如J10 井、J13井及J28井(2017年產水情況見表2)，均因提產帶液而產生輸差。同時，因某些井進行泡沫排水采氣，如J68c1井2017年加注起泡劑775kg，加注消泡劑277次(共計6925kg)，消泡效果較差，導致井口氣夾帶泡沫，影響天然氣品質的同時，也影響供氣計量的準確性。

Table 2.Water production of Wells J10,J13,and J28in 2017表2.2017年J10 井、J13井、J28井產水情況

2.3.計量儀器儀表對輸差的影響

1)儀器誤差影響輸差。單井產量不一、計量儀器儀表選型不一、氣井產量自然遞減、季節(jié)性用氣高低峰時需求量差異(特別是民用氣，春、冬季為高峰，夏、秋季為低峰)、不同用戶用氣量需求不同等原因，需根據(jù)需求對單井產量進行調配，但產量并未達到計量儀表的標準工作量程范圍內(一般運行范圍為儀表計量上限的25%~80%)，且未根據(jù)實際情況更換合適的孔板及調整相關參數(shù)，造成較大的計量誤差。以2017年黃水商品氣量銷售情況為例，高峰期供氣量約為低峰期的6 倍，但流量計仍采用原計量裝置進行計量，遠超過差壓計量程。

2)內部計量儀器檢定問題。除了對對外貿易計量點的計量儀表進行定期檢定外，內部計量儀器儀表未定期請專業(yè)檢定機構進行檢定，導致內部計量儀表可能存在較大誤差，且檢定難度大，專業(yè)計量人員少。

3)計量儀器儀表的校正、清洗問題。計量儀器儀表校正不及時、清洗不徹底對輸差有較大影響。由于管線中原料氣高含硫，同時經(jīng)常有天然氣水合物及雜質產生，極易對孔板等精密計量儀器造成不可逆的損傷，導致計量不準確。

2.4.其他因素對輸差的影響

建南氣田自用氣計量具較為簡單，計量不規(guī)范，對輸差產生一定影響。同時與用戶簽訂供用氣合同時，供用雙方認可的交接點與計量器具有時未明確，造成對外貿易計量輸差認定時常發(fā)生爭議，用戶自建的輸氣管線泄露也會造成貿易計量輸差。如2017年7月重慶利通天然氣有限公司提出我廠存在天然氣返輸現(xiàn)象，但根據(jù)2016年1月~2017年6月及2017年1月20日~31日凈化氣管網(wǎng)、利川方向及利通公司供氣壓力數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)凈化氣管網(wǎng)壓力總是大于利通公司供氣壓力(含用氣高峰期)，不存在返輸現(xiàn)象，可能是利通公司計量不準確，建議其在輸氣管線下游安裝總流量計，增加可對比性。

3.降低輸差的措施

3.1.定期排查管線

對于投產時間較長的管線進行定期跟蹤排查，降低未發(fā)現(xiàn)泄漏點存在的可能性，及時對泄漏點進行修補甚至更換管線。同時做到實時監(jiān)測管輸沿線天氣狀況，如遇特殊惡劣天氣，應及時預警，提前做好應對措施。對于新建管線應盡量采用單一規(guī)格型號的管線結構，以保證天然氣的穩(wěn)定流動狀態(tài)。如2015年建萬管線改線，管道規(guī)格為?219mm ×5.5mm ×60.1mm，治理管線共19,427m；經(jīng)管線改線后，2015~2017年建萬管線運行情況數(shù)據(jù)(節(jié)選)如表3所示，每輸送1m3天然氣產生的壓降呈下降趨勢。

Table 3. The data of Jianwan pipelineoperation in 2015-2017表3.2015~2017建萬管線運行情況數(shù)據(jù)(節(jié)選)

3.2.建立合理排放制度

摸索合理的放噴排液制度，建議采取周期性或者確定性輸差進行排液。如J10井、J13井及J28井，參考其平均帶水周期進行計量裝置排液，建議排液周期見表4。同時，在凈化站增設脫水裝置，將井口氣充分脫水后方可進入管網(wǎng)。對于泡沫排水采氣措施井應不定期進行井口氣取樣分析，以便實時掌握含水與消泡情況。

Table 4. The suggested drainage cyclesfor Wells J10, J13,and J28表4.J10 井、J13井及J28井計量裝置建議排水周期

3.3.采取合理調配措施

根據(jù)不同客戶及季節(jié)用氣需求進行合理調配，并調整輸差計算模型及相關參數(shù)，確保輸差計算合理性，以達到計量技術規(guī)范。首先，投產初期對氣井進行充分放噴，凈化井底，以避免臟物進入采氣管線造成堵塞，降低計量儀表使用年限；其次，及時更換孔板，以確保孔板使用在生產期限之內?？蛇m當引進新型計量器具(如超聲波流量計)以提高計量精度，同時降低硫化氫對儀表腐蝕程度。此外，鑒于脫硫損耗是建南氣田天然氣輸差的重要組成部分，建議加強原料氣與凈化氣計量，為脫硫損耗測算提供可靠數(shù)據(jù)。

3.4.規(guī)范計量與檢測

與用戶明確計量器具及其專業(yè)檢定機構，加強對外貿易輸差日常分析，不斷完善天然氣輸差管理機制。建立“班組–采氣隊–采氣區(qū)”管理模式，加強層級管理，完善日常巡檢、設備保養(yǎng)制度?？山Y合GPRS定位系統(tǒng)，對用氣數(shù)據(jù)定時監(jiān)控、采集，縮短數(shù)據(jù)分析周期，及時發(fā)現(xiàn)泄漏、設備故障及其他情況，確保氣田與用戶利益均不受損，保證正常供用氣。明確天然氣市場導向，開展用氣預安排，方便氣田供氣規(guī)劃，減小高峰期供氣不穩(wěn)定對輸差的影響。

4.討論與結論

4.1.討論

建南氣田各區(qū)塊天然氣品質不一、占比不均(北部基本不含硫、低占比，南部高含硫、高占比)，且季節(jié)變化導致的溫差均會造成一定程度的輸差波動，其影響程度暫無法明確，有待下步完善。

根據(jù)上述天然氣輸差產生的原因，可知輸差問題具有一定特性。一般來說，輸差問題的產生大多不是短時間內形成的，而是隨著時間積累逐漸暴露的。因此，有必要建立定期輸差分析制度，對輸差產生原因進行分析，找準問題根源，探討整改措施，有效指導下一步工作開展，做到輸差問題及時發(fā)現(xiàn)、及時查明原因、及時制定措施，實現(xiàn)輸差有效控制，降低企業(yè)經(jīng)濟損失。

4.2.結論

1)對集輸管網(wǎng)加強日常分析，重點關注管網(wǎng)輸壓變化情況，確保管網(wǎng)內無積液、無泄漏點，保證氣體流態(tài)穩(wěn)定。

2)根據(jù)生產實際，針對高產水氣井計量裝置制定合理排水制度，以降低高產水氣井對輸差的影響。

3)根據(jù)不同用氣需求對計量裝置進行更換，調整輸差計算模型及相關參數(shù)，確保輸差計算合理性及規(guī)范性。

4)完善層級管理機制，加強與用戶間溝通，實時監(jiān)測對外貿易計量輸差，確保氣田經(jīng)濟利益。