1、氣 井 試 氣 工 藝 及 監(jiān) 督氣 井 試 氣 工 藝 及 監(jiān) 督 試氣是鉆井完井以后，將鉆井、綜合錄井、測井所認識和評價的含氣層，通過射孔、替噴、誘噴等多種方式，使地層中的流體（包括氣、凝析油和水）進入井筒，流出地面，再通過地面控制求取氣層資料的一整套工序過程，它是對氣層進行定性評價的一種手段。按工藝方法分有常規(guī)試氣、地層測試(包括裸眼井中途測試、負壓射孔與地層測試器聯(lián)作、試井)和特殊井(包括定向井、含硫化氫氣井、高溫高壓氣井等)試氣三大類。概述 試氣是鉆井完井以后，將鉆井、綜合錄井、測井所第九章 氣井試氣工藝及監(jiān)督 第一節(jié) 天然氣的物理化學性質第二節(jié) 常規(guī)試氣工序及監(jiān)督第三節(jié) 試氣地面控

2、制系統(tǒng)第四節(jié) 工程控制參數(shù)的計算第五節(jié) 氣井產(chǎn)量計算幻燈3氣井試氣工藝及監(jiān)督主要組成部分 第九章 氣井試氣工藝及監(jiān)督 第一節(jié) 天然氣的物理化學性質第天然氣的物理化學性質 天然氣的組成 概述 天然氣是指自然生成，在一定壓力下蘊藏于地下巖層孔隙或裂縫中的混合氣體，其主要成分為甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烴類氣體，并可能含有氮、氫、二氧化碳、硫化氫及水蒸氣等非烴類氣體及少量氦、氬等惰性氣體。石油工業(yè)范圍內，天然氣通常指從氣田采出的氣及油田采油過程同時采出的伴生氣。天然氣的物理化學性質 天然氣的組成 概述 甲烷-天然氣的主要組成部分，在天然氣混合物中所占比例變化范圍廣，根據(jù)油氣藏類型的不同，

3、可以分為29%-99.9%（體積比），在氣藏中為80%-99.5%，在凝析氣藏中為75%-94.4%。純甲烷無色，稍有蒜味。它比空氣輕，在標準壓力和15下，1m3甲烷重0.677kg。甲烷具有高的熱穩(wěn)定性和很高的熱值含量。 乙烷-無色氣體，比空氣稍重，在同樣狀態(tài)下，1m3乙烷重1.270kg。它的熱值介于60345-65946kj/m3之間。主要組成部分天然氣的物理化學性質 甲烷-天然氣的主要組成部分，在天硫化氫-是極臭有毒的可燃氣體。在標準壓力和20時，密度為1.438kg/m3。在20 時，單位體積水中可溶解2.582單位體積的H2S 。二氧化碳-無色，具有微弱氣體。1m3CO2在標準狀態(tài)

4、下重1.85kg，在15 和壓力超過5.65MPa時，CO2與水在一定條件下可形成水合物，并對井下及集輸設備生產(chǎn)腐蝕作用。二氧化碳用于注氣驅油時有較高的采收率。主要組成部分天然氣的物理化學性質硫化氫-是極臭有毒的可燃氣體。在標準壓力和20時天然氣分類按烴類組分關系分類（1）干氣指在地層中呈氣態(tài)，采出后在一般地面設備和管線中不析出液態(tài)烴的天然氣。按C5界定法是指1m3 井口流出物中C5以上液烴含量低于13.5cm3的天然氣。（2）濕氣指在地層中呈氣態(tài)，采出后在一般地面設備的溫度、壓力下即有液態(tài)烴析出的天然氣。按C5界定法是指在1m3井口流出物中C5以上烴液含量高于13.5cm3的天然氣。天然氣的

5、物理化學性質 天然氣分類按烴類組分關系分類（1）干氣指在地層中呈氣態(tài)，采天然氣分類天然氣按礦藏特點分類（1）純氣藏天然氣 在開采的任何階段，礦藏流體在地層中呈氣態(tài)，但隨成分的不同，采到地面后，在分離器或管系中可能有部分液態(tài)烴析出。（2）凝析氣藏天然氣 礦藏流體在地層原始狀態(tài)下呈氣態(tài)，但開采到一定階段，隨地層壓力下降，流體狀態(tài)跨過露點線進入相態(tài)反凝析區(qū)，部分烴類在地層中即呈液態(tài)析出。天然氣的物理化學性質天然氣分類天然氣按礦藏特點分類（1）純氣藏天然氣天然氣的物天然氣分類天然氣按礦藏特點分類（3）油田伴生天然氣 在地層中與原油共存，采油過程中與原油同時被采出，經(jīng)油、氣分離后所得的天然氣。天然氣的物

6、理化學性質天然氣分類天然氣按礦藏特點分類（3）油田伴生天然氣天然氣的 酸性天然氣指含有顯著量的硫化氫甚至有可能含有有機硫化合物、二氧化碳，需經(jīng)處理才能達到管輸商品氣氣質要求的天然氣。天然氣的物理化學性質天然氣分類按硫化氫、二氧化碳含量分類天然氣的物理化學性質天然氣分類按硫化氫、二氧化碳含量分類 天然氣的組成比較復雜，其物理性質取決于構成它的主要組分的物性和其在天然氣中相對量的多少。為此需要對天然氣的組成進行分析，然后根據(jù)混合物中每一純組分的物理性質來確定天然氣的物性。主要討論天然氣的分子量和密度、偏差系數(shù)、等溫壓縮系數(shù)、體積系數(shù)和膨脹系數(shù)、粘度、含水量和溶解度等。天然氣的物理性質 概述 天然氣

7、的組成比較復雜，其物理性質取決于構成它 常用的計算方法是當已知天然氣中各組分i、摩爾組成yi、組分數(shù)n和分子量Mi后，天然氣的分子量由下式求得式中： Mg天然氣分子量；Mi組分i的分子量；yi，n分別為天然氣組分i的摩爾組成和組分數(shù)。天然氣分子量、相對密度天然氣分子量 常用的計算方法是當已知天然氣中各組分i、摩爾組成yi、天然氣比重定義為：在相同溫度、壓力下，天然氣的密度與空氣密度之比，故又稱為天然氣相對密度。如果天然氣與空氣都取同一標準狀態(tài)，天然氣的相對密度可用下式表示：式中：天然氣的相對密度；同一標準狀態(tài)下，天然氣、空氣的密度；天然氣、空氣的分子量。天然氣分子量、相對密度天然氣相對密度天然

8、氣比重定義為：在相同溫度、壓力下，天然氣的密度與空氣密度 天然氣偏差系數(shù)又稱壓縮因子，是指在相同溫度、壓力下，真實氣體所占體積與相同量理想氣體所占體積的比值。天然氣偏差系數(shù)的確定除了pVT實驗法外，還有若干不同的計算關系式。在低壓時，天然氣的pVT性質可用理想氣體定律來描述。當天然氣被壓縮，壓力上升時，它們的分子體系和分子間將會與理想氣體的性質產(chǎn)生很大的偏差，這種偏差定義為偏差系數(shù)，用符號Z表示。 范德華對應狀態(tài)原理說明，一種物質的物理參數(shù)是它對應臨界點物性參數(shù)的函數(shù)。因此，氣體偏差系數(shù)是相應壓力（p）和溫度（T）的對比壓力和對比溫度（Tr）的函數(shù)，用公式表示為式中： pr對比壓力，指氣體的絕

9、對工作壓力p與臨界壓力pc之比，即pr=p/pc； Tr對比溫度，指氣體的絕對工作壓力T與臨界壓力Tc之比，即Tr=T/Tc。天然氣分子量、相對密度天然氣偏差系數(shù) 天然氣偏差系數(shù)又稱壓縮因子，是指在相同溫度、 對天然氣混合物，工程上常應用擬對比壓力ppr和擬對比溫度Tpr表示，將混合氣體視為“純”氣體，利用對應狀態(tài)原理，就可求得Z值。擬對比參數(shù)定義如下： 擬對比壓力：氣體的絕對工作壓力p與擬臨界壓力ppc之比，即擬對比溫度：氣體的絕對工作溫度T與擬臨界溫度Tpc之比，即天然氣分子量、相對密度擬對比壓力擬對比溫度 對天然氣混合物，工程上常應用擬對比壓力ppr和 當已經(jīng)知道天然氣的相對密度對干氣

10、對凝析氣 天然氣分子量、相對密度、密度和比容 當已經(jīng)知道天然氣的相對密度對干氣 對凝析氣 天 (1) Standing-Katz偏差系數(shù)圖，天然氣的偏差系數(shù)圖（引自Standing和Katz） 右圖表示無硫（不含H2S和CO2）天然氣的Z作為擬對比壓力ppr和擬對比溫度Tpr函數(shù)的相關圖，只要知道天然氣的ppr和Tpr，就能從圖中的對應曲線上查出Z值。對含有微量非烴類，如含N2的無硫氣，一般來說，這種計算圖是可靠的，對于含H2S和CO2的天然氣，求其Z值有很多校正方法。天然氣的偏差系數(shù)圖（引自Standing和Katz）天然氣分子量、相對密度、密度和比容 天然氣的偏差系數(shù)圖（引自Standin

11、g和K常規(guī)試氣一般要經(jīng)過施工前準備、射孔、替噴、誘噴、放噴、測試及資料錄取等步驟。 常規(guī)試氣工序及監(jiān)督概述常規(guī)試氣工序及監(jiān)督概述 基于基礎資料收集，按試氣方案的要求，編寫施工設計及HSE應急方案，繪制井身結構圖，建立各項記錄本（如油套管記錄、施工日志、井口壓力記錄、流體產(chǎn)量記錄、交接班記錄、安全環(huán)保記錄、設備運轉記錄、井控設備正常運轉及檢查記錄等）。井號、井別、構造位置、地理位置、井位坐標、海拔高度； 開鉆日期、鉆開氣層時間及鉆井液的類型、性能、漏失量； 完鉆日期、完鉆井深、鉆頭程序、最大井斜及方位和深度、完鉆日期及鉆井液類型、性能； 試氣層的油氣顯示和鉆井過程中井涌、井漏、井噴的復雜情況；

12、套管程序、規(guī)格、鋼級、壁厚、下入深度、聯(lián)入； 固井質量、套管外水泥返深、阻流環(huán)深度、聲波測井遇阻深度； 試氣層序、層位、層號、井段、厚度、巖性、電阻率、聲波時差、孔隙度、含氣飽和度、測井解釋結果、綜合解釋結果； 井口裝置的型號、工作壓力、套管頭的工作壓力； 鄰井和本井以往試氣資料。常規(guī)試氣工序及監(jiān)督施工前準備資料準備 基于基礎資料收集，按試氣方案的要求，編寫施工 根據(jù)不同地區(qū)、不同井深和不同地層壓力選擇相適應型號的采氣樹，所選擇的采氣井口額定工作壓力應大于最高地層壓力。對預測需后期改造的井，采氣井口額定工作壓力應大于最高施工壓力。 井口的型號、壓力級別、尺寸系列應符合SY5156采油（氣）井口

13、裝置和SY6137含硫氣井安全生產(chǎn)技術規(guī)定的要求。對于高壓高產(chǎn)井應配有相應壓力級別的液壓控制閥門。 根據(jù)地層壓力選擇采氣樹的壓力等級：14MPa以內的井采用KQ21/65采氣樹；1430MPa采用KQ35/65采氣樹；3050MPa以內的采用KQ70/65MPa；50MPa以上的采用KQ105/65采氣樹，并應配有液壓控制閥門。常規(guī)試氣工序及監(jiān)督工具準備采氣樹選擇原則常規(guī)試氣工序及監(jiān)督工具準備采氣樹選擇原則 根據(jù)預計地層壓力選擇封井器（防噴器）壓力等級：地層壓力在35MPa以內的井，采用承壓35MPa半全封或一半封一全封封井器；3570MPa采用70MPa的半全封或一半封一全封封井器；70MP

14、a以上采用105MPa的封井器。 封井器的通徑大于試氣作業(yè)中下入工具的最大外徑。 試氣監(jiān)督驗收要求：采氣井口、封井器有合格卡片；試壓達到額定工作壓力；符合試氣設計書所要求的規(guī)格、型號；零部件齊全完好；操作靈活。常規(guī)試氣工序及監(jiān)督工具準備封井器選擇原則常規(guī)試氣工序及監(jiān)督工具準備封井器選擇原則 根據(jù)地質預測產(chǎn)能、井深和后續(xù)作業(yè)需要確定油管的直徑和材質。安全系數(shù)原則上抗拉大于1.8，抗擠大于1.125，抗內壓大于1.25。 試氣監(jiān)督驗收要求：油管規(guī)格、型號、鋼級、壁厚、數(shù)量；生產(chǎn)廠家；油管本體及絲扣是否有損壞；試壓合格證。 常規(guī)試氣工序及監(jiān)督工具準備油管選擇原則常規(guī)試氣工序及監(jiān)督工具準備油管選擇原則

15、 (1)根據(jù)井口位置首先確定好現(xiàn)場各種用具的擺放位置，并畫好井場布置圖。 監(jiān)督要點：根據(jù)現(xiàn)場條件和設備情況合理擺放主機和輔助設備，有利于施工作業(yè)的順利進行，便于施工的協(xié)助配合和輔助設備、物資的進入；儲油罐、發(fā)電機間距應在30m以上，距井口30m以上，距放噴口50m以上；井場應至少有一條暢通的安全通道；井場設備、控制管匯、放噴測試管線擺放整齊，位置滿足安全要求。井場應平整，排水溝應暢通，清污分流；井架基礎要用混凝土澆鑄，基礎平面高差不應超過3mm；應有容量大于井筒容積5倍的排污池，并不滲不漏。 (2)根據(jù)HSE應急預案要求，確定好排污位置、流程連接方向和分離器、放噴口位置。 試氣監(jiān)督驗收要求：井

16、場內放噴管出口處應裝緩沖器；接出井場外的出口與井口距離應大于50m，并具有安全點火條件，同時注意防止環(huán)境污染。常規(guī)試氣工序及監(jiān)督井場準備常規(guī)試氣工序及監(jiān)督井場準備 (1)根據(jù)施工設計要求安裝好修井機(通井機)。監(jiān)督要點：所有設備安裝做到“平、穩(wěn)、正、全、牢”；絞車制動系統(tǒng)能迅速、有效地進行制動與解除，防碰天車及保險閥工作靈活、可靠，離合器能快速離合；井架繃繩與地平夾角約450，鋼絲繩規(guī)格1822mm，上端用繩卡、下端用花籃螺絲固定繃緊；按技術規(guī)定調校好指重表。 (2)根據(jù)工程設計要求準備地面流程材料(包括節(jié)流管匯、分離器、流量計)，相關選用原則見第三節(jié)試氣地面控制系統(tǒng)。并進行地面流程安裝、固定

17、、試壓。監(jiān)督要點：地面流程選用的材料、管匯臺是否按設計執(zhí)行；流程的走向、放噴口的位置是否滿足設計和HSE要求；流程的安裝、固定、試壓是否按設計執(zhí)行。常規(guī)試氣工序及監(jiān)督其它準備 (1)根據(jù)施工設計要求安裝好修井機(通井機) 一口井試氣(射孔)前一般要求下通井規(guī)通井，以檢驗井身結構、完井質量等，為進行下一步工序提供基本保證。監(jiān)督要點：通井規(guī)外徑小于套管內徑68mm，最大直徑段不小于0.5m。油管需丈量準確并復核，誤差在0.03%以內。加壓1020kN，連續(xù)三次探測井底相差小于0.5m。新井要通至人工井底，待試層底界距井底的距離大于50m的，應通至待試層底界以下50m，老井及有特殊要求的井應按施工設

18、計進行。封隔器座封井段有水泥環(huán)時，應用套管刮削器刮削通井。通井、刮管深度：封隔器、橋塞座封位置以下1520m。 錄取資料項目：通井起止時間；通井規(guī)及刮削器外徑、長度；油管類型及規(guī)格、根數(shù)；通井深度、實探井底深度；通井遇阻及處理情況。試氣施工與監(jiān)督通井、洗井、試壓通井試氣施工與監(jiān)督通井、洗井、試壓通井 通井管柱實探人工井底后，上提0.5m左右，進行充分循環(huán)洗井。 監(jiān)督要點：洗井時洗井液上返速度應大于2m/s，連續(xù)循環(huán)兩周以上，達到進、出口液性能一致，機械雜質含量小于0.2%。 錄取資料項目：起止時間；方式、泵壓、排量；出口液變化情況。試氣施工與監(jiān)督通井、洗井、試壓洗井 通井管柱實探人工井底后，上

19、提0.5m左右，進 安裝井口采氣樹，全井筒清水試壓。 監(jiān)督要點：監(jiān)督作業(yè)隊伍嚴格按設計和規(guī)范進行試壓。(試壓壓力一般為套管、套管頭、采氣樹三者最低的抗內壓強度的80%。達到額定試壓壓力后穩(wěn)定30min壓降小于5%為合格) 錄取資料項目：試壓起止時間；壓力變化情況。試氣施工與監(jiān)督通井、洗井、試壓試壓試氣施工與監(jiān)督通井、洗井、試壓試壓 目前現(xiàn)場采用的射孔方式有電纜傳輸射孔、油管傳輸射孔和過油管射孔三種方式。 施工要求：定位校深準確，避免誤射。 監(jiān)督要點：要求施工隊伍在施工過程中制定詳盡的安全措施；校對槍型、孔數(shù)，對射孔槍進行檢查；核對定位深度、調整長度；檢查錄取射孔資料數(shù)據(jù)情況。對于電纜傳輸射孔結

20、束后，應立即下油管，裝井口，中途不應停工。如有外溢或井噴預兆的井，應及時搶裝井口，采用擠壓法將井壓平穩(wěn)后再下油管誘噴。對于油管傳輸射孔，油管上扣采用液壓鉗或管鉗，保證密封性，油管必須用標準通徑規(guī)逐根通徑；下管柱操作平穩(wěn)，嚴禁頓鉆；絲扣密封脂涂抹在公扣上，嚴防落物入油管內；安裝采氣樹大四通以上部分，連接井口與地面流程。 錄取資料項目：起止時間；層位、井段、厚度；槍型、彈型、孔密、相位、總孔數(shù)、發(fā)射率；射孔液類型、性能；射孔質量檢查結果；射孔后油氣顯示、井口壓力及其它異常情況、點火時間、方式。試氣施工與監(jiān)督射孔試氣施工與監(jiān)督射孔 替噴就是用相對密度較輕的液體將井內相對密度較大的液體替換出來，從而降

21、低井內液柱壓力，使氣層的天然氣依靠自身能量流出井筒到達地面的方法。 監(jiān)督要點：替噴前檢查鉆井泵、泵車，進行試運轉，正常后方可替噴，并有備用泵以防發(fā)生故障后能夠及時啟用；進口管線試壓到預計工作壓力的1.2倍，穩(wěn)壓5min不漏為合格；按設計要求，替噴可采用一級或兩級替漿的方式，除特殊情況外，一律采用正循環(huán)替噴；清水替噴前注入2m3粘度為3040秒的隔離液；替完壓井液后清水大排量洗井，洗井液上返速度應大于2m/s，連續(xù)循環(huán)兩周以上，達到進、出口液性能一致，機械雜質含量小于0.2%。洗井必須保持連續(xù)，中途不得停泵。如壓井液未替完放噴口就出現(xiàn)噴勢，此時不能停止，繼續(xù)大排量洗井，直到洗干凈為止。以避免放噴

22、測試期間固相物對地面流程的沖刷導致流程損壞、刺漏和人員的傷害。 錄取資料項目：起止時間；方式；替噴液性質及用量；深度、泵壓與排量及漏失量。 試氣施工與監(jiān)督替噴 替噴就是用相對密度較輕的液體將井內相對密度較 經(jīng)過替噴后，氣井仍不能自噴時，可采用抽汲法進行誘噴排液。抽汲就是利用專門的抽子，通過鋼絲繩下入井中上下往復活動，上提時把抽子以上液體排出井口，同時在抽子下部產(chǎn)生低壓，使天然氣不斷補充到井內來。抽汲工具包括防噴盒、防噴管、繩帽、加重桿和抽子。 監(jiān)督要點：抽汲前，天車、防噴盒和井口調整到三點一線，加重桿與繩帽、抽子、鋼絲繩連接牢固；鋼絲繩出口記號不少于兩點，而且必須明顯易見，并有專人看記號；正式

23、抽汲前先試下加重桿，然后裝抽子緩慢下井，確認油管暢通后正常抽汲；抽子下放速度均勻，慢下快起，距液面50m或提出第一個記號后降低速度，抽子的沉沒深度不得超過300m；下抽子過程中發(fā)現(xiàn)液面上升很快并有自噴顯示，應立即上提，停止抽汲；抽汲中途出現(xiàn)頂抽子時，應繼續(xù)上提，同時關小出口閥門，確認當抽子進入防噴盒后立即關閉清蠟閥門；夜間作業(yè)必須有足夠的照明條件，并滿足防爆要求。 錄取資料項目：起止時間；次數(shù)、深度及動液面；抽出水量及累計水量；抽出水的性質。 試氣施工與監(jiān)督誘噴抽汲誘噴試氣施工與監(jiān)督誘噴抽汲誘噴 氣舉法是利用壓風機向油管或油套環(huán)空內注入壓縮氣體，降低井內液柱對地層的壓力，使井內液體從套管或油管

24、中排出。若測試井旁有采輸井，可利用采輸井內的天然氣進行氣舉。氣舉設備主要有壓風機、連續(xù)油管車和液氮泵車。氣舉介質推薦使用氮氣和天然氣，使用空氣時極不安全，與天然氣混合易發(fā)生爆炸。 監(jiān)督要點：氣舉前必須放掉井筒氣，氣舉結束后必須放盡油管和油套環(huán)形空間的氮氣才能關井或開井求產(chǎn)；進出口管線必須用油管連接，落地固定；進口管線試壓不能低于氣舉設備最高工作壓力，并在進口連接處裝單流閥。 錄取資料項目：起止時間；方式；液氮量及油管完成情況；泵壓、排量；排出液的性質。試氣施工與監(jiān)督誘噴氣舉誘噴 氣舉法是利用壓風機向油管或油套環(huán)空內注入壓縮 深度不能超過套管允許的掏空深度；對疏松砂巖氣層要確保氣層結構不被破壞，

25、地層不垮塌，掏空作業(yè)和誘噴后放噴都要嚴格控制回壓。試氣施工與監(jiān)督誘噴誘噴降低液面要求試氣施工與監(jiān)督誘噴誘噴降低液面要求 對于有自噴能力或經(jīng)過替噴、誘噴而達到自噴的氣井，通過地面控制進行排液的過程叫做放噴。 如果地層有自噴能力，則采用間歇放噴排液，排盡井內積液；若噴勢很強，采取一次性連續(xù)放噴排液。 監(jiān)督要點：放噴工作應由專人負責，加強井口、管匯臺、放噴口的觀察，應根據(jù)井口壓力變化情況選擇合理油嘴控制放噴。若產(chǎn)氣量較小，則可根據(jù)產(chǎn)量適當下調井口控制壓力。放噴井口壓力控制在最大關井壓力的50%95%，產(chǎn)量大時控制在70%95%左右，產(chǎn)量很小時則控制在50%70%。隨時注意井口壓力及風向變化；放噴嚴禁

26、使用井口閥門控制，應在地面管匯上采用耐沖刷的硬質合金油嘴調節(jié)流量；放噴時應考慮井身結構和儲層特點，合理控制放噴壓力，確保井身結構和儲層結構不被破壞；當大部分的井內液體排出后產(chǎn)生冰堵時，可采用水套加或電熱帶進行加熱保溫；放噴或分離出的天然氣要及時點火燒掉。 錄取資料項目：放噴時間、井口壓力變化、油嘴直徑、排液量。試氣施工與監(jiān)督放噴試氣施工與監(jiān)督放噴高產(chǎn)氣井防砂刺工藝技術： 刺壞的堵頭川孝170井組出砂時一天刺壞九只針閥 合金油嘴 氣井壓后測試，由于高速含砂流體對測試地面流程裝置沖蝕破壞嚴重，研制開發(fā)出合金油嘴、堵頭、緩沖直角彎頭等，延長了使用時間，保證了測試安全。 試氣工藝及監(jiān)督 高產(chǎn)氣井防砂刺

27、工藝技術： 刺壞的堵頭川孝170井組出砂時自噴氣層、含水氣層求產(chǎn) 根據(jù)氣井的產(chǎn)能大小選擇合理的工作制度求產(chǎn)(井底流壓控制在地層壓力的70%95%或井口流壓控制在井口最大關井壓力的70%95%)。氣水同產(chǎn)井待壓井液排完，證實為地層產(chǎn)出水后即可求產(chǎn)。 求產(chǎn)的穩(wěn)定標準如下： 氣產(chǎn)量50104m3/d時，井口壓力與產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定2h小時以上； 10104m3/d氣產(chǎn)量50104m3/d時，井口壓力與產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定4h小時以上； 5104m3/d氣產(chǎn)量10104m3/d時，井口壓力與產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定8h小時以上； 1104m3/d天然氣日產(chǎn)量5104m3/d，井口壓力與產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定12h。 日產(chǎn)氣量1104m3

28、/d，井口壓力與產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定24h。 產(chǎn)氣量3000m3/d，則用墊圈流量計敞井求產(chǎn)，穩(wěn)定時間24h。 監(jiān)督要點：每個工作制度井口壓力波動范圍小于0.1MPa，產(chǎn)量波動范圍小于10%視為基本穩(wěn)定；每半個小時記錄油壓、套壓一次；每個工作制度求產(chǎn)穩(wěn)定后，若地層產(chǎn)液則應實測流壓；若產(chǎn)水，應求出產(chǎn)水量。非自噴氣層、氣水同產(chǎn)層 非自噴氣層、氣水同產(chǎn)層經(jīng)過抽汲或氣舉達到設計規(guī)定掏空深度，下壓力計實測流溫、流壓，采用流量計測得井口天然氣流量。試氣施工與監(jiān)督測試及錄取資料求產(chǎn)試氣施工與監(jiān)督測試及錄取資料求產(chǎn) 每個工作制度穩(wěn)定后，下壓力計實測流壓。 在套管及井口強度允許范圍內求得最大關井壓力及壓力恢復數(shù)據(jù)。 試

29、氣監(jiān)督的監(jiān)督檢查：井口油套壓穩(wěn)定，24h壓力波動小于0.1MPa；實測壓力深度距產(chǎn)層中部深度不大于100m，測得穩(wěn)定壓力值，同時測產(chǎn)層靜溫資料。 測靜止壓力、流動壓力時，應根據(jù)氣層中部深度選擇壓力計測壓，并同時測井口靜止壓力和流動壓力，所測壓力應在壓力計量程的30%-85%范圍內。測壓力恢復曲線時，應測出原始地層壓力及邊界反映段。測試及錄取資料測壓力試氣施工與監(jiān)督測試及錄取資料測壓力試氣施工與監(jiān)督 自噴層水樣在分離器處取樣，非自噴層水樣井底取樣；天然氣樣采用排水取氣法在流量計處取得（此處介紹的是地面常規(guī)取樣，凝析氣井應采取高壓物性取樣）。 取樣量： 天然氣全分析樣品，每層不少于3支，每支不少于

30、400ml； 地層水全分析樣品，每層不少于3支，每支1000ml。試氣施工與監(jiān)督測試及錄取資料物性取樣 自噴層水樣在分離器處取樣，非自噴層水樣井底取a、有工業(yè)價值氣井：孔板直徑（油嘴直徑），氣產(chǎn)量，油產(chǎn)量，水產(chǎn)量，氣油比，油壓，套壓，流壓，靜壓，壓力恢復曲線，上流壓力，井口靜溫，井口流溫，氣層靜溫，氣層流溫，上流溫度，氣、水樣分析資料，累計氣、水產(chǎn)量；新區(qū)則根據(jù)氣藏工程需要錄取資料。 b、無工業(yè)價值氣井（層）：一定條件下的氣、水產(chǎn)量，地層壓力，氣、水樣品分析資料。 c、水井（水層）：產(chǎn)水量、油壓、套壓、流壓、靜壓、地層水分析資料。試氣施工與監(jiān)督測試及錄取資料測試求產(chǎn)時應錄取的資料a、有工業(yè)價值

31、氣井：孔板直徑（油嘴直徑），氣產(chǎn)量，油產(chǎn)量，水 a、井口超壓； b、油、套管材質不適合氣質； c、井口部分漏氣，不壓井就無法整改； d、需封層上試新層。 e、需換管柱進行酸化、加砂壓裂； f、含硫化氫、二氧化碳的井試氣后不能及時采輸； g、棄井。 試氣施工與監(jiān)督 壓井及時采取壓井措施試氣施工與監(jiān)督 壓井及時采取壓井措施 壓井液的密度應按比氣層壓力大5%-10%確定，不可盲目加大壓井液的密度或將壓井液擠入氣層；對于地層漏失量大的疏松氣層，應使用暫堵劑；對于低壓、無自噴能力及高壓、低滲、無工業(yè)產(chǎn)能的井采用密度1.0g/cm3的清水或鹽水壓井；壓井液的數(shù)量應大于井筒容積的1.5倍，性能穩(wěn)定。 試氣施

32、工與監(jiān)督 壓井 壓井液配置原則 壓井液的密度應按比氣層壓力大5%-10%確定 一般采用正循環(huán)壓井，高壓、高產(chǎn)井采用先循環(huán)除氣后再壓井；檢查鉆井泵或泵車，同時準備好備用泵，確保壓井連續(xù)；產(chǎn)氣量較高、壓力系數(shù)大于1.5的井，采用前置清水大排量循環(huán)除氣后再壓井，循環(huán)除氣和壓井過程中根據(jù)地層壓力適當控制回壓，避免注入的清水全部噴出，增加壓井難度。壓井過程中發(fā)現(xiàn)壓井液進多出少嚴重漏失時要停止壓井，查明原因，采取措施后再施工；當進出口密度差不大于0.02g/cm3時，停泵觀察溢流情況，確認被壓住后方可進行下道工序。起管柱過程中有專人觀察井口，發(fā)現(xiàn)異常情況及時報告，及時處理。 要求施工隊伍在施工過程中制定詳

33、盡的安全措施；做好施工應急預案。 錄取資料項目：時間、壓井方式、泵壓、排量、壓井液性質、數(shù)量、漏失量和管柱結構。 壓井 監(jiān)督要點試氣施工與監(jiān)督 一般采用正循環(huán)壓井，高壓、高產(chǎn)井采用先循環(huán)除 經(jīng)試氣確認具備采氣工業(yè)價值的井，試氣監(jiān)督在試氣資料及報告驗收合格、現(xiàn)場對場地和采氣樹檢查合格后，交采氣隊投產(chǎn)。 無工業(yè)氣流井應封井，并上報有關主管部門批準。試氣監(jiān)督的監(jiān)督檢查：無工業(yè)氣流井試氣結束后，先將井壓穩(wěn)，從氣層底部至頂部(射孔井段)全段注水泥，水泥漿在套管內應返至氣頂以上200300m，其中先期完井的井應返至套管鞋以上200300m；在井口200300m處打第二個水泥塞進一步封井，水泥塞試壓合格后，

34、井口焊井口帽，裝放氣閥，蓋井口房。 對暫時無條件投產(chǎn)的有工業(yè)氣流的井試氣結束后，先將井壓穩(wěn)，在氣層以上50m(先期完井天然氣井應在套管鞋以上50m)下易鉆橋塞，然后打50100m水泥塞，水泥塞試壓合格后。井口應安裝簡易井口并裝壓力表，蓋井口房，并觀察記錄。試氣施工與監(jiān)督交井(封井) 經(jīng)試氣確認具備采氣工業(yè)價值的井，試氣監(jiān)督在試 根據(jù)錄取的資料，進行試井分析，提交試氣報告。試氣報告應包括以下成果： 直接測出地層靜壓、溫度、流壓和產(chǎn)氣層的生產(chǎn)能力；或測出氣井井口最大關井壓力，計算出地層靜壓。 求得產(chǎn)氣方程式。 求出氣井的絕對無阻流量。 取樣分析氣、油、水的物理化學性質（此處的油是指從氣體中產(chǎn)生的凝

35、析油）。 計算地層滲透率、表皮系數(shù)、井筒儲存系數(shù)、儲層性質參數(shù)、邊界性質和距離等參數(shù)，判斷氣藏儲層類型，計算單井控制儲量，為計算氣田儲量和編制開發(fā)方案提供依據(jù)，為新區(qū)勘探指明方向。 根據(jù)試氣結果，確定氣井的合理生產(chǎn)制度。試氣施工與監(jiān)督提交試氣報告試氣施工與監(jiān)督提交試氣報告 氣井測試流程主要有三種。 常規(guī)氣井測試流程。它主要由采氣井口、放噴管線、氣水分離器、臨界速度流量計和放噴出口的燃燒筒組成（圖9-3-1）。這種測試流程適用于不產(chǎn)水或產(chǎn)少量凝析水的氣井。因為臨界速度流量計測試要求必須是干氣，不能含有水，因此，要安裝旋風分離器進行脫水后，才能進行測試。用得最多的是這一種測試流程。 氣水井測試流程

36、。若測試的是氣水井，則要應用氣水井測試流程。該流程基本上同第一種，主要區(qū)別在于測試流程中要加重力式分離器，分離后的天然氣用臨界速度流量計測試，水用計量罐測試。 高壓氣井的測試流程。一般采用三級降壓保溫裝置（詳見高壓井試氣部分）。測試流程主要裝備有采氣井口裝置、節(jié)流閥、分離器、流量計及燃燒筒等。試氣地面控制系統(tǒng)分類 氣井測試流程主要有三種。試氣地面控制系統(tǒng)分類 川西地區(qū)常規(guī)試氣地面流程圖試氣地面控制系統(tǒng) 川西地區(qū)常規(guī)試氣地面流程圖試氣地面控制系統(tǒng)最高井口關井壓力預測最高井口關井壓力是選擇采氣井口裝置、確定地面流程管匯壓力級別必不可少的重要參數(shù)。可采用以下方法預測井口的最大關井壓力：近似公式： 精

37、確公式： 試氣地面控制系統(tǒng)井口裝置及管匯臺選型重要參數(shù)計算近似公式： 精確公式： 試氣地面控制系統(tǒng)井口裝置及管 如無的資料，可用中測或RFT測井資料，也可用鉆進中發(fā)生漏失時的泥漿柱壓力求得，如無這幾項資料，也可用平衡鉆進中的泥漿柱壓力。這可能比實際偏大，但對于選擇采氣井口裝置和分析套管更安全。 天然氣相對密度：對于第一口探井，天然氣相對密度可取甲烷相對密度0.55，因為在天然氣的組分中甲烷占絕大部分，這樣計算的氣柱壓力比實際的略低，關井井口壓力比實際的略高，有利于安全。：式中； 氣井所在地區(qū)常年平均溫度，； 地溫梯度，m/。 用近似公式計算出pG后，再計算井口平均壓力，根據(jù)對比壓力pr和對比溫

38、度Tr確定ZCP。試氣地面控制系統(tǒng) 井口裝置及管匯臺選型公式中參數(shù)的確定：式中； 氣井所在地區(qū)常年平均溫度，； 井口流溫預測是對測試流程采取合理保溫系統(tǒng)的基本依據(jù)。根據(jù)美國深氣井完井中介紹的產(chǎn)層溫度、產(chǎn)量與井筒溫度的關系曲線，得出了預測測試時井口最高溫度的計算公式：， 式中： 井口常年平均氣溫，； 產(chǎn)氣量為Q時井口最高溫度，； 氣層中部溫度，； Q測試時的產(chǎn)氣量，104m3/d。但是，在應用此公式時需注意的是：測試時井口溫度是流動時間足夠長，已達到穩(wěn)定時的最高溫度，因此，使用這一公式時必須注意到這一條件，而未滿足這一條件時井口溫度會偏低。 試氣地面控制系統(tǒng) 井口裝置及管匯臺選型井口溫度預測，

39、式中： 井口常年平均氣溫，；試氣地面 氣井井口裝置的作用是懸掛井下油管柱，密封油套管和兩層套管之間的環(huán)形空間以控制油氣井生產(chǎn)，回注(注蒸汽、注氣、注水、酸化、壓裂、注化學劑等)和安全生產(chǎn)的關鍵設備，主要包括套管頭、油管頭和采油(氣)樹三大部分。采氣井口裝置是控制油氣的關鍵設備，應根據(jù)井口最高關井壓力預測結果選用井口裝置，其額定工作壓力必須大于最高井口關井壓力。對需后期儲層改造的井，井口裝置的額定工作壓力必須大于最大施工壓力。井口裝置連接基本型式分為螺紋式、法蘭式和卡箍式三種，法蘭式和卡箍式最常用。礦場使用的采氣樹有KQ21/65、KQ35/65、KQ70/65、KQ105/65等。應根據(jù)不同地

40、區(qū)、不同井深和不同壓力級別選擇相適應型號的采氣樹，所選擇的采氣井口額定工作壓力應大于最高關井壓力；根據(jù)環(huán)境的最低溫度、流經(jīng)采氣井口裝置的流體最高溫度選擇井口裝置的溫度類別；采氣井口裝置主要零件所用材料，根據(jù)適用工況應符合要求；根據(jù)使用環(huán)境、硫化氫濃度等因素選擇采氣井口性能級別。試氣地面控制系統(tǒng)井口裝置選擇 氣井井口裝置的作用是懸掛井下油管柱，密封油套試氣地面控制系統(tǒng) 常規(guī)采氣樹技術參數(shù)試氣地面控制系統(tǒng) 常規(guī)采氣樹技術參數(shù)試氣地面控制系統(tǒng) 井口裝置的溫度類別試氣地面控制系統(tǒng) 井口裝置的溫度類別試氣地面控制系統(tǒng) 采油（氣）井口裝置主要零件材料選擇試氣地面控制系統(tǒng) 采油（氣）井口裝置主要零件材料選擇

41、試氣地面控制系統(tǒng)采氣井口性能級別選擇試氣地面控制系統(tǒng)采氣井口性能級別選擇 目前常用管匯臺有“豐”字形及“回”字形兩種（圖9-3-2）。按井口最大關井壓力預測結果選擇管匯臺的壓力級別。井口壓力小于50MPa的井采用一級管匯臺控制：井口壓力20MPa以下的井口采用35MPa管匯，井口壓力2050MPa的井采用70MPa管匯；井口壓力50MPa以上的井采用多級節(jié)流。關鍵和常操作的閥門采用密封性好、操作靈活、質量可靠的平板閥，調壓、放空選用JLK型可調節(jié)流閥。分離計量流程選用使用壽命長、噪聲小、耐沖刷的差壓油密封閘閥和節(jié)流截止放空閥。安全閥選用開啟關閉可靠、嚴密不易泄漏的先導式安全閥或彈簧式安全閥?！?/p>

42、回”字形管匯臺“豐”字形管匯臺常用管匯臺結構示意圖試氣地面控制系統(tǒng)管匯臺選型 目前常用管匯臺有“豐”字形及“回”字形兩種（ 當氣流放噴時，天然氣通過內徑為D，長度為L的等直徑放噴管線噴到大氣中，假設放噴管始端壓力為P1，末端壓力為P2，天然氣在管內流動流量 式中：放噴管內天然氣平均偏差系數(shù)；放噴管內天然氣平均溫度，K。試氣地面控制系統(tǒng)放噴測試管線確定 式中：放噴管內天然氣平均偏差系數(shù)；放噴管內天然氣考慮天然氣從放噴管始端流向末端的過程中無漏失，則 高速流體在管道內流動時會發(fā)生沖蝕，需根據(jù)沖蝕流速確定管道 的通過能力： 式中：qe受沖蝕流速約束的油管通過能力，104m3/d；A管道截面積，m2；

43、P大氣壓力，0.1MPa。試氣地面控制系統(tǒng) 放噴測試管線確定考慮天然氣從放噴管始端流向末端的過程中無漏失，則 高 若預測單翼氣產(chǎn)量大于或等于80104m3/d，井口至分離器宜選用規(guī)格為76mm和89mm的專用管線，采用絲扣或法蘭連接。分離器出口管線內徑按下表確定。試氣地面控制系統(tǒng) 根據(jù)預測的氣產(chǎn)量選擇管線尺寸分離器出口管線內徑推薦表試氣地面控制系統(tǒng) 根據(jù)預測的氣產(chǎn)量選擇管線尺寸分離器出口管線 井口壓力25MPa以下的井配備一條放噴管線、一條測試管線，井口采用油、套單翼連接；井口壓力2550MPa的井配備兩條放噴管線和至少一條測試管線，井口雙翼油管、單翼套管連接；井口壓力50MPa以上的井至少配

44、備三條放噴管線和至少兩條測試管線，井口雙翼油管、雙翼套管連接。連接管線選用735.51mm或896.45mm油管及短節(jié)（鋼級為80以上）。對于含酸性氣體氣井需采用抗腐蝕材質。試氣地面控制系統(tǒng) 根據(jù)井口壓力選擇放噴測試管線試氣地面控制系統(tǒng) 根據(jù)井口壓力選擇放噴測試管線 天然氣在管道中，通過驟然縮小的孔道，由于摩擦耗能使氣壓顯著下降，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流，利用節(jié)流可達到降壓或調節(jié)流量的目的。 天然氣通過地面節(jié)流孔眼時流速很高，在孔眼附近的氣流與外界的熱交換甚小,一般可忽略不計。節(jié)流過程可視為絕熱過程。因此，可依據(jù)絕熱過程，井口壓力、溫度預測來選取節(jié)流油嘴大小。 節(jié)流閥選型 天然氣在管道中，通過驟然縮小

45、的孔道，由于摩擦 天然氣流過節(jié)流裝置時，因過流截面突縮，其流速會迅速增大，造成局部阻力增大，使其壓力顯著下降。時，節(jié)流前后的壓力與其流量的在已知天然氣流量qsc、節(jié)流前溫度T1、壓力p1及節(jié)流后的壓力p2時，由式(9-3-8)可計算出節(jié)流閥的直徑。當關系為：節(jié)流閥選型 天然氣流過節(jié)流裝置時，因過流截面突縮，其流速對于臨界流動，節(jié)流油嘴直徑按下式計算（氣流達到臨界壓力)的條件是：即0.546與上流壓力下流壓力 之比小于或等于0.546：則 油嘴前壓力（絕，105Pa）；Z氣體在油嘴前管段內平均壓力下的壓縮系數(shù)；油嘴前氣體的相對密度（與空氣比）；T油嘴前氣體的平均溫度（K）。式中：Q氣體流量（m3

46、/d）(P0=0.101325MPa，T=293K)； d流通直徑（mm）；為滿足油氣控制和測取壓力及產(chǎn)量資料的要求，可按式(9-3-9)計算結果選合理孔徑合金油嘴。節(jié)流閥選型對于臨界流動，節(jié)流油嘴直徑按下式計算（氣流達到臨界壓力)的條 在一定條件下天然氣才能形成水合物：有游離水存在，若天然氣中沒有自由的游離水，則不會形成水合物。系統(tǒng)處于適宜的溫度和壓力。對于任何組分的天然氣，在給定壓力下，存在一水合物形成溫度，低于這個溫度將形成水合物，而高于這個溫度則不形成水合物或已形成的水合物將發(fā)生分解，當壓力升高時，形成水合物的溫度也隨之升高。形成水合物還有一些次要條件，如高的氣體流速、任何形式的攪動如

47、孔板、彎管、溫度計插孔及晶種的存在、含鹽量和固體產(chǎn)物等。 天然氣水合物有其存在的最高溫度，也是其形成的臨界溫度，若超過這個溫度，再高的壓力也不能形成水合物，下表列出了幾種天然氣組分形成水合物的臨界溫度。天然氣水合物防治措施天然氣水合物生成條件預測天然氣水合物防治措施天然氣水合物生成條件預測天然氣組分形成水合物的臨界溫度天然氣水合物防治措施 天然氣水合物生成條件預測天然氣組分形成水合物的臨界溫度天然氣水合物防治措施 天然氣水 預測天然氣水合物生成條件的方法比較多，常用的有經(jīng)驗圖解法、相平衡常數(shù)法和統(tǒng)計熱力學法。本節(jié)擬只介紹無抑制劑存在時天然氣水合物生成條件的主要預測方法，而對有抑制劑時請參閱相關

48、文獻。天然氣水合物防治措施概述 預測天然氣水合物生成條件的方法比較多，常用（1）經(jīng)驗圖解法 該法使用右圖的曲線根據(jù)天然氣的相對密度來預測天然氣水合物形成的大致壓力溫度條件，對含H2S的天然氣誤差較大，不宜使用。若相對密度在兩條曲線之間，可采用內插法進行近似計算。形成水合物的壓力，kPa(絕) 當天然氣通過針形閥、孔板等節(jié)流元件時產(chǎn)生急劇的壓降和膨脹，溫度也會驟然下降，可能導致水合物形成。這種溫度下降的程度在天然氣組成數(shù)據(jù)準確時，可用等焓節(jié)流的計算方法求得。利用右圖可以預測致冷程度的近似值。形成水合物的壓力，kPa(絕)形成水合物的壓力，kPa(絕)天然氣水合物防治措施 主要方法（1）經(jīng)驗圖解法

49、形成水合物的壓力，kPa(絕)形成水合物的壓給定壓力降所引起的溫度降天然氣水合物防治措施給定壓力降所引起的溫度降天然氣水合物防治措施 氣井放噴、測試時，氣流通過節(jié)流裝置節(jié)流后，隨著壓力降低，氣體體積急劇膨脹，氣流溫度下降幅度較大。當其溫度低于水化溫度時，天然氣中的自由水將與烴類氣體生成水合物，常在針閥、彎頭、分離器及流量計等處造成堵塞，影響測試工作的正常進行。天然氣水合物的防治可采用物理方法（加熱、降壓、脫除）和化學方法（加熱力學抑制劑、動力學抑制劑、抗聚集劑等）。最常采用的防治水合物形成的方法是加熱法和注醇法，兩種方法的優(yōu)缺點見下表。天然氣水合物防治措施天然氣水合物防治措施 氣井放噴、測試時

50、，氣流通過節(jié)流裝置節(jié)流加熱和注醇法預防水合物優(yōu)缺點對比表天然氣水合物防治措施 天然氣水合物防治措施加熱和注醇法預防水合物優(yōu)缺點對比表天然氣水合物防治措施 天然 加熱方法主要包括電熱帶加熱、水套爐加熱和熱管伴熱。在禁止使用明火的場所，從安全角度出發(fā)，可采用熱管伴熱加熱防止冰堵，一般采用天然氣走內管，飽和水蒸氣走內管和外管間的環(huán)形空間（圖9-3-5）。通過鍋爐向保溫管匯供熱，提高氣流溫度，可有效避免水合物形成，保證測試工作的正常進行。防治水合物形成所需加熱量可由式(9-3-12)計算： 式中：q加熱天然氣所需的熱量，kJ/h；T1、T2天然氣加熱前后的溫度，K；Q管線輸氣量，m3/d； 天然氣定壓

51、比熱，kJ/(kg.K)。天然氣水合物防治措施天然氣水合物防治措施加熱法 加熱方法主要包括電熱帶加熱、水套爐加熱和熱管套管加熱示意圖天然氣水合物防治措施 天然氣水合物防治措施加熱法套管加熱示意圖天然氣水合物防治措施 天然氣水合物防治措施加 通過注入抑制劑，可以降低水合物的生成溫度從而防止水合物的形成。為了保證抑制劑的連續(xù)注入和調節(jié)注入量，采用計量泵注入，通過噴嘴以霧狀噴入，使抑制劑與氣體有較大接觸面積，可以獲得較好的抑制效果。抑制劑有兩大類：有機抑制劑和無機抑制劑。天然氣水合物防治措施天然氣水合物防治措施注抑制劑法天然氣水合物防治措施天然氣水合物防治措施注抑制劑法天然氣水合物防治措施 天然氣水

52、合物防治措施注抑制劑法常用有機抑制劑物理化學性質天然氣水合物防治措施 天然氣水合物防治措施注抑制劑法常用有 分離器處理能力與所分離流體的性質、分離條件以及分離器本身結構尺寸有關，對于一定性質和數(shù)量的處理對象，則取決于分離器的類型和尺寸。 下表為單筒臥式、立式和球形分離器各方面性能比較表，可作為選型參考。選擇分離器類型應主要考慮井內產(chǎn)物的特點。例如，對于氣水井和泥砂井，適宜選用立式油氣分離器；對于泡沫排水井適宜選用臥式分離器；對于凝析氣井，則使用三相分離器較為理想。分離計量裝置分離器選型 分離器處理能力與所分離流體的性質、分離條件以幾種分離器性能比較表分離計量裝置分離器選型幾種分離器性能比較表分

53、離計量裝置分離器選型 對于某一類型的分離器，銘牌上都標有工作壓力、溫度、直徑、高度和日處理量等參數(shù)，應根據(jù)這些參數(shù)選擇分離器。其它參數(shù)已定，主要是計算氣、液日處理量是否滿足要求。氣液處理量的計算方法很多，下面介紹一種較簡單、實用的計算氣體通過能力的計算公式： 式中：qsc分離器日處理量，104m3/d；D分離器內徑，m；p分離器工作壓力，MPa；T分離器工作溫度，K；Z在p和T條件下的壓縮系數(shù)；L在分離條件下液體的密度，kg/m3；g在分離條件下氣體的密度，kg/m3；K經(jīng)驗常數(shù)，對于立式分離器K=0.0180.107，平均取0.064；對于臥式分離器K=0.01220.152，平均取0.13

54、7。分離計量裝置分離器選型 對于某一類型的分離器，銘牌上都標有工作壓力 臨界速度流量計原理是：根據(jù)天然氣通過孔扳，上流壓力P1大于下流壓力P2約一倍，即P20.546Pl時，達到臨界氣流。在臨界氣流時，流束斷面最小處，天然氣的流速等于在該處溫度下天然氣中流速。此時，增加上流壓力，流束斷面最小的速度并不增加，只增加氣體的密度和流量，故利用上流壓力即可算出流量。 天然氣計量裝置臨界速度流量計天然氣計量裝置臨界速度流量計 該儀器是在管道法蘭間裝有一中心開孔的金屬板，由測氣短節(jié)，壓帽接箍、孔板和下流管線等部分組成（圖9-3-6），具有結構簡單，所取參數(shù)少，計算不復雜，計量比較準確，測氣范圍廣等優(yōu)點。流

55、量計的直徑有2和4的兩種，測高壓氣井時用4流量計，一般用2流量計。 當使用該流量計時應遵守下述要求7：通過孔板的氣流必須達到臨界流動（即流速等于聲速）；日產(chǎn)氣量要求大于8000m3；流量計短節(jié)內徑必須與排氣管線內徑相同；流量計短節(jié)下流管線直線段不得小于3米；上流壓力需用標準壓力表；測氣孔板的喇叭口應對準下流，而且所選孔板必須符合P下0.546P上；臨界速度流量計要求安裝在比較平直的測試管線上。 天然氣計量裝置臨界速度流量計 該儀器是在管道法蘭間裝有一中心開孔的金屬板， 流量計下流不宜接較長的管線，一般2到3根油管即可。否則，流量計下流一定要增接一個下流壓力表，以測定下流壓力，確定氣流是否達到臨

56、界速度。臨界速度流量計天然氣計量裝置臨界速度流量計 流量計下流不宜接較長的管線，一般2到3根油管 墊圈流量計只適用于較小的氣體流量，當U形管內盛水時，只適用于3000m3/d以下的氣體流量，當U形管內盛水銀時，可測量30008000m3/d之間的氣體流量，它具有結構簡單、攜帶方便等優(yōu)點。如右圖所示，墊圈流量計是由2的測氣短節(jié)、墊圈（孔板）和U形管壓差計所組成。其工作原理與臨界速度流量計基本相同，氣體流經(jīng)孔板時產(chǎn)生節(jié)流，形成壓差，當氣體流速小于臨界流速時，壓差愈大，流經(jīng)孔板的氣量也愈大，因此，經(jīng)測量U形管中液柱的壓差值就可算出氣量，所不同的只是該流量計下流通大氣，即下流壓力為大氣壓，所以上流測出

57、的U形管中壓差即為上下流壓差。1、測氣短節(jié) 2、孔板3、壓帽 4、膠皮筒5、U形管壓力計墊圈流量計天然氣計量裝置墊圈流量計 墊圈流量計只適用于較小的氣體流量，當U形管內現(xiàn)場一般利用臨界速度流量計進行改裝后進行測試，改裝要求是下流管線不能太長，一般23根油管，直接通大氣。在上流壓力表處，換成“U”形管計算上流壓力。現(xiàn)場使用時，孔板的選用要合適，孔板的直徑和測氣管徑之比應在0.40.8mm之間，厚度應在36mm之間，標準孔板如右圖所示。墊圈標準孔板臨界速度流量計天然氣計量裝置現(xiàn)場一般利用臨界速度流量計進行改裝后進行墊圈標準孔板臨界速度 四川氣田是國內天然氣開發(fā)最早的地區(qū)，自50年代開始采用孔板差壓

58、式流量計測量天然氣流量。為了提高計量精度，四川氣田在生產(chǎn)中進行了長期大量探索、試驗和研究。前期沿用前蘇聯(lián)的2754規(guī)程。1965年自行編制出第一部適合四川情況的計量規(guī)程“65計量規(guī)程”，統(tǒng)一采用環(huán)室取壓方法取代管式取壓力法。1983年，四川氣田負責起草的天然氣計量行業(yè)標準SYL04“天然氣流量的標淮孔板計量方法”正式頒布實施。1995年進行了修訂，并更名為“天然氣流量標準孔板計量方法”。 標準孔板差壓式流量計由帶標準孔板的節(jié)流裝置(包括附件)及差壓計兩部分組成。如下圖所示。差壓式流量計天然氣計量裝置差壓式流量計天然氣計量裝置孔板差壓流量計組成示意圖1上游側第2阻力件；2上游側第1阻力件；3上游

59、側直管段；4孔板和雙壓裝置；5下游側直管段；6下游側第1阻力件；7導壓管路；8差壓計天然氣計量裝置 差壓式流量計孔板差壓流量計組成示意圖1上游側第2阻力件；2上游側第1 節(jié)流裝置由標準孔板、帶有取壓孔的孔板夾持器及符合要求的上下游直管段及導壓管等附件組成。標淮孔板是機械加工制成的圓形帶巾心孔眼的金屬薄板。四川氣田廣泛采用HKL系列環(huán)室取壓節(jié)流裝置和FKJ系列法蘭取壓節(jié)流裝置。天然氣計量裝置節(jié)流裝置 節(jié)流裝置由標準孔板、帶有取壓孔的孔板夾持器及圖9-3-10 HKL環(huán)室取壓節(jié)流裝置圖1-頂絲；2-雙女螺栓；3-六角螺母；4-鋼墊圈；5-六角頭螺釘；6-六角螺母；7-鋼墊圈；8-密封墊片；9-連接

60、凹法蘭；10-上游測量管；11-密封墊片；12-正環(huán)室；13-標準孔板；14-導壓短管15-卡套式球閥；16-密封墊片；17-負壓室；18-下游測量管天然氣計量裝置 節(jié)流裝置圖9-3-10 HKL環(huán)室取壓節(jié)流裝置圖1-頂絲；2-雙女FKL法蘭取壓節(jié)流裝置圖天然氣計量裝置節(jié)流裝置FKL法蘭取壓節(jié)流裝置圖天然氣計量裝置節(jié)流裝置 四川氣田廣泛采用CW型雙波紋管差壓計進行天然氣流量計量。這種差壓計測量部分結構如下圖所示。CW系列差壓計工作環(huán)境溫度為室溫，濕度小于85，記錄紙行程誤差為每日35min。天然氣計量裝置差壓計天然氣計量裝置差壓計雙波紋管差壓計測量部分結構圖1低壓引入口；2低壓室波紋管；3低壓