采氣作業(yè)區(qū)作為從事天然氣生產(chǎn)和銷售的企業(yè),在生產(chǎn)計量、銷售計量等環(huán)節(jié)均存在輸差,輸差對每一個產(chǎn)氣、用氣單位來說都是難以解決的問題,輸差的大小往往作為評價公司生產(chǎn)經(jīng)營管理水平的重要技術(shù)經(jīng)濟指標。然而作業(yè)區(qū)這類企業(yè)由于輸氣管網(wǎng)存在產(chǎn)氣點多、支線用戶多線、管線長、計量設(shè)備類型多種多樣等特點,跟輸差管理帶來了一定的難度。如何才能將作業(yè)區(qū)輸差降低,合江采氣作業(yè)區(qū)結(jié)合實際情況認真總結(jié)出了一些辦法,取得了一定的效果。
1 輸差的定義
所有儀表均會產(chǎn)生誤差、所有天然氣輸送系統(tǒng)均有泄漏的可能,因此天然氣只要存在輸送均會產(chǎn)生輸差。天然氣輸差的定義分為狹義輸差和廣義輸差,對于作業(yè)區(qū)來將通常指的是狹義輸差,即指所有氣井天然氣生產(chǎn)計量之和與所有天然氣銷售之間的差值。
2 采氣作業(yè)區(qū)產(chǎn)生輸差類型、特征
造成采氣作業(yè)區(qū)輸差的因素很多,歸納起來大致可分為管網(wǎng)、設(shè)備泄漏、氣井倒灌、氣流涌動、儀表選型不當及儀表誤差以及人為因素造成的誤差等5類。
2.1 輸氣系統(tǒng)泄漏
采輸干線、支線若發(fā)生泄漏具有輸差大、聲音大、影響大的特征,極易引起輸氣管線周邊群眾發(fā)現(xiàn),進而能快速查找、處理。而因采氣作業(yè)區(qū)每條干線上存在多條支線,存在多個采氣井站,多臺設(shè)備,放空管線離井站遠等特征,以合江采氣作業(yè)區(qū)廟赤線為例,該線長30km,存在10個井站,有80余套安全放空閥、排污閥,閥門微漏直接導致部分天然氣在遠處長時間放空不能發(fā)現(xiàn),造成整條干線產(chǎn)生輸差,此類型輸差具有難發(fā)現(xiàn)、難排查等特點。
2.2 氣井倒灌
采輸干線管線長、氣井多,以合江采氣作業(yè)區(qū)廟赤線為列,每天有30余口低壓小產(chǎn)井為其供氣,干線壓力波動在0.5MPa左右,壓力波動極易導致部分低壓小產(chǎn)井油壓低于輸氣管線壓力而發(fā)生干線天然氣倒灌地層的情況。而目前西南片區(qū)天然氣計量多采用孔板閥配二次儀表進行計量,計量軟件默認氣流正向流動,對反向流動的氣體是不計量的,因此若發(fā)生氣井倒灌很難被及時發(fā)現(xiàn),只能通過逐井查找排查。
2.3 氣流涌動
氣流涌動造成輸差的現(xiàn)象多發(fā)生在間歇用氣用戶上,如CNG加氣站。由于此類用戶用氣點均離天然氣計量點較遠,存在天然氣計量后還需輸送幾公里才能達到用戶終端,當用戶停止用氣時,輸氣干線的壓力波動造成已經(jīng)經(jīng)過計量儀表的天然氣回流到計量上流,而目前計量裝置默認正向流動才會計量,因此反復涌動就會產(chǎn)生輸差。因計量后用戶管線也可能存在泄漏、CNG用戶存在生活用氣,因此此類輸壓定性困難,不能輕易證明所產(chǎn)生的輸差是氣流涌動而引起的。
2.4 儀表選型不當及儀表誤差
目前采氣作業(yè)區(qū)用于計量的設(shè)備多種多樣,如旋進漩渦、微機計量、SGQ流量計、超聲波流量計等,儀表的多樣性會產(chǎn)生計量誤差。而針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)民用氣存在早中晚高峰期用氣量大,下午、夜間用氣小等特點,計量儀表選取不當容易引起高峰超量程不能計量、低峰低于儀表計量下限等情況,造成輸差。
2.5 人為因素
員工誤操作、未認真履行職責導致長時間放空未被發(fā)現(xiàn)、更改參數(shù)與現(xiàn)場參數(shù)不符、計量引壓管積水等人為因素產(chǎn)生的輸差。
3 常用的查找輸差的有效方法及實列分析
3.1 輸氣系統(tǒng)監(jiān)管
通過在報表上對各干線進行分區(qū)域管理,加強各干線監(jiān)管,縮小查找范圍,目前作業(yè)區(qū)將日報表輸差分成廟赤線、合赤線、朱榕線、壩榕線、五赤線等干線,對干線所產(chǎn)氣井及該線上用戶進行輸差監(jiān)管,每日輸差分析,設(shè)置輸差預警等機制。
此外,對各井站放空閥定期校驗,對放空火炬定期點火,測試是否存在閥門內(nèi)漏等情況,杜絕因閥門內(nèi)漏導致長時間放空的情況發(fā)生。加強對間歇井壓力資料的及時錄取,避免關(guān)井不及時氣井油壓低于輸壓產(chǎn)生倒灌。
實例一:W7井倒灌
2013年8月2日,監(jiān)控計量顯示廟赤線日輸差由1×104m3 /d變?yōu)?×104m3 /d,輸差率由原來的2.5%上升到5%,計量異常。為了不引起計量糾紛,作業(yè)區(qū)首先對廟赤線各用戶計量按用氣量大小逐一排查,均未發(fā)現(xiàn)異常;8月3日監(jiān)控計量顯示輸差進一步擴大到4×104m3 /d,輸差率達到10%,作業(yè)區(qū)計立即通知各站對放空火炬進行不放空點火,但仍然未證實存在閥門內(nèi)漏的情況。通過對每口井計量、場站設(shè)備進行詳細排查,在無人值守井站W(wǎng)7井發(fā)現(xiàn)了氣井在白天用氣高峰時段大管線輸壓低,氣井有氣產(chǎn)出,儀表有日累計流量顯示,在下午、夜間用氣低峰時,氣井油壓低于管線壓力,發(fā)生倒灌,此時段儀表數(shù)據(jù)一直為0,儀表日累計流量不變。關(guān)停該井后,廟赤線輸差即恢復到1×104m3 /d,證實前期輸差異常是由該井倒灌產(chǎn)生的。
3.2 加強設(shè)計審查
作業(yè)區(qū)外銷計量多,計量改造多,設(shè)計單位設(shè)計能力參差不齊,部分時候設(shè)計單位并不能充分考慮井站實際情況進行設(shè)計,因此在設(shè)計評審時專業(yè)技術(shù)人員需做好逐一核實,提出修改意見,避免后期產(chǎn)生計量誤差和糾紛。
實例二:某CNG輸差
2011年某用戶在距離作業(yè)區(qū)某干線末端配氣站3km處新建一座CNG加氣站,同時對方請設(shè)計公司對我配氣站CNG新增計量進行設(shè)計改造,并于當年投運。2014年用戶發(fā)現(xiàn)我方計量與其CNG站計量每天差值10%左右,且在冬季時候達到15%左右,遠高于其他CNG站平均3%輸差。用戶申請有檢定資質(zhì)的檢定機構(gòu)對雙方儀表進行了檢查均未發(fā)現(xiàn)異常。
作業(yè)區(qū)積極配合,多次通過采取未用氣時段進行切斷觀察其輸氣壓力管線壓力值,儀表零位校驗等均未發(fā)現(xiàn)異常。計量人員遂對其每分鐘流量進行復查,復查發(fā)現(xiàn)在夜間CNG停業(yè)時,儀表累計流量仍然以每分鐘1m3的速度增加(見圖1),切斷計量前端來氣閥門發(fā)現(xiàn)該用戶累計流量不發(fā)生變化,初步判斷是因計量后輸對方CNG站管線較長(3km),夜間未用氣輸出去的天然氣會因干線輸壓的波動而來回涌動,天然氣正向流動時產(chǎn)生流量,反向流動時累計流量并未將倒輸部分扣除,即涌動產(chǎn)生輸差。
用戶通過在其計量后端新增單流閥后,此異常輸差未再發(fā)生,夜間停止用氣8h累計流量均未增加,如圖4所示,證實前期判斷。
此實列表明在設(shè)計初期,設(shè)計單位未考慮計量點在輸氣干線末端,輸氣干線壓力波動較大,CNG間歇用氣等因素,未考慮安裝單流閥,導致涌動產(chǎn)生輸差。
3.3 加強計量人才隊伍管理和制度管理
加強員工履職能力與責任心,建立健全各項規(guī)章制度,杜絕員工誤操作。同時還需保持計量隊伍穩(wěn)定的情況下,加強計量人員隊伍的建設(shè),提高計量人員的技術(shù)管理水平。
實例三:升壓后安全閥起跳產(chǎn)生輸差
X13配氣站承擔著接收某輸氣單位天然氣來氣計量、計量后轉(zhuǎn)供其他兩個用戶的任務(wù)。2013年某日,調(diào)度室人員發(fā)現(xiàn)對方交接計量所報氣量(對方賣給我方氣量)比我站接收氣量多30%,計量人員通過翻閱近期我方計量,與當日計量吻合,而對方所報氣量比前幾日多出30%左右,遂通知雙方儀表人員對方計量點和我們接收點進行相互核查,經(jīng)查發(fā)現(xiàn)雙方計量參數(shù)、儀表均無異常,在核查流程時發(fā)現(xiàn)對方場站安全放空閥處于放空狀態(tài),但因場站噪聲較大,而放空管線小(DN 32mm)安全閥起跳后聲音小,場站人員未能及時發(fā)現(xiàn)安全閥因壓力上升而起跳,導致輸差產(chǎn)生。
4 結(jié)束語
以上分析可以看出,多方面因素都會引起輸差,輸差不可避免但我們需要設(shè)法將其降低,只有通過加強輸差監(jiān)管才能將有效的預防部分輸差事件的發(fā)生,或者降低已發(fā)生事件對企業(yè)造成的經(jīng)濟損失。
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