第七章天然气流量计算..
天然气管径和压力以及流量的计算
天然气管径和压力以及流量的计算天然气作为一种清洁、高效的能源，被广泛应用于工业和民用领域。
在天然气的输送过程中，管道的尺寸、压力和流量是关键参数，对于安全、经济和效率都有重要影响。
本文将围绕天然气管径、压力和流量展开讨论，并解释它们之间的关系。
一、天然气管径的计算天然气管道的尺寸通常由其内径来表示，常用单位为毫米（mm）或英寸（inch）。
管径的选择与天然气输送的流量有关，过小的管径会增加流动阻力，导致能耗增加；过大的管径则会增加建设和维护成本。
因此，合理选择管径至关重要。
管径的计算可以通过经验公式进行估算，其中考虑了天然气的流量和压力损失。
一种常用的公式是Darcy-Weisbach公式，该公式可以计算管道内的摩阻损失，并给出最佳管径。
二、天然气压力的计算天然气在输送过程中需要保持一定的压力，以确保流动稳定和安全。
压力通常以帕斯卡（Pa）或磅力/平方英寸（psi）来表示。
天然气管道的压力计算涉及到多个因素，包括管道长度、流量、管道材质、温度等。
根据流体力学原理，可以利用伯努利方程和连续性方程来计算管道的压力损失。
此外，还需要考虑天然气输送的起始压力和终止压力，以确保管道中的压力满足要求。
三、天然气流量的计算天然气的流量是指单位时间内通过管道的气体体积。
常用的流量单位有立方米/小时（m³/h）或立方英尺/小时（ft³/h）。
天然气流量的计算需要考虑多个因素，包括管道尺寸、压力、温度和流体性质等。
通过伯努利方程和连续性方程，可以计算出天然气的实际流量。
此外，还需要考虑天然气的压缩因子、标准状态和温度修正等因素，以得到准确的流量计算结果。
四、管径、压力和流量的关系管径、压力和流量之间存在一定的关系。
当管径确定时，通过流量和压力的计算可以确定管道的输送能力。
如果流量增加或压力降低，将导致管道内流速的增加，从而增加摩阻损失；反之亦然。
因此，在设计天然气管道时，需要综合考虑管径、压力和流量之间的关系，以实现安全、经济和高效的输送。
天然气流量体积计公式
标准参比条件下的瞬时流量计算
标准参比条件下的瞬时流量按下式计算：
qn=qf（Pf /Pn）＊（Tn /Tf）＊（Zn /Zf）
Pf（Mpa）
Tn（K）
Tf（K）K=273+T Zn
Zf
标准参比条件下的瞬时流量计算
标准参比条件下的瞬时流量按下式计算：
qn=qf（Pf /Pn）＊（Tn /Tf）＊（Zn /Zf）
式中 qn——标准参比条件下的瞬时流量，m3/h；
qf——工作条件下的瞬时流量，m3/h；
Pn——标准参比条件下的绝对压力，其值为0.101325 MPa；Pf——工作条件下的绝对静压力，MPa；
Tn——标准参比条件下的热力学温度，其值为293.15 K；Tf——工作条件下的热力学温度，K；
Zn——标准参比条件下的压缩因子，按GB/T17747计算得出；Zf ——工作条件下的压缩因子，按GB/T17747计算得出。
天然气管道计算
一、天然气计量原理及计算方法测量原理：天然气流经节流装置时，流速在孔板处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，在孔板前后产生静压压差，气流的流速越大，孔板前后产生的差压越大，从而可通过测量差压来衡量天然气流经节流装置的流量大小。
（注：这种测量流量的方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。
）1、天然气流量的计算方法1）公式引用SY/T6143—1996 标准Q n= A s CEd2F G∑F z F T√p1△p其中：Q n——体积流量Nm3/h 标准状态：0.101325MpaA s——计量系数 1.145X10-2C——流出系数0.6E——渐进速度系数 1d——孔板开孔直径F z——超压缩因子 1.1F G——相对密度系数 1.1∑——可膨胀性系数 1F T——流动温度系数 1经过推导和实践中运用，找出各个系数与本站输气计量中的关系。
推导出了经验公式，简便了运算，便于掌握。
输气站流量计算经验公式：Q n = 8.4×10-3d2√p1△p注意：（1）上述公式系数取值要精确，计算误差在5%左右。
（2）天然气计量中对孔板上端面，锐角等要求较严格，孔板必须经检验合格方可使用。
（3）上述公式是对于确定的孔板可推出孔板的测量范围。
如反过来，知道了一定的流量，也可算出需要多大的孔板。
2、输气管线储气量的计算输气管线储气量的计算（引用《输气管道设计与管理》）Q储= VT0/P0T（P1m/Z1-P2m/Z2）式中：Q储——管道的储气量m3V——管道的容积m3V=53275.56 m3（轮库输气管线长192.4km、管径610mm、壁厚7—8mm）T0——293.15kP0——0.101325MpaP1m P2m——分别为计算管内气体的最高、最低平均压力（绝压）MPa，一般P2m为0。
Z1Z2——对P1m P2m气体压力下的压缩系数。
（Z1=Z2）T——气体的平均温度k注：上式可作为压力P1降到P2可有多少m3的天然气计算式。
渗流力学——天然气渗流
教学内 容提要
1．天然气渗流的基本微分方程
气体等温压缩系数
拟压力函数
气体导压系数
2．服从线性、非线性渗流规律的气体稳定渗流
气体服从线性渗流规律时平面径向稳定渗流基本公式
气体平面径向流流场图
气井和油井压力分布曲线比较
3．按二项式、指数公式整理试井资料
服从二项式渗流规律的气体平面径向流
服从指数时渗流规律的气体平面径向流
实测压降试井曲线特点
关井压力降落试井
压力恢复基本规律
气井实测压力恢复曲线的应用
1）推算气层压力
2）确定气层参数
3）利用压力恢复曲线确定井到断层距离
教学重点、
难点
重点：掌握天然气的不稳定试井方法
难点：掌握天然气的不稳定试井方法
处理方案及方法设计
幻灯片动画，曲线说明
作业
练习
思考题：p117 5，6
特别提示
4．气井压力计算公式
按二项式公式整理试井资料
按指数式公式整理试井资料
计算绝对无阻流量
气井压力计算公式
教学重点、
难点及
重点：掌握服从线性、非线性渗流规律的气体稳定渗流规律
掌握按二项式、指数公式整理试井资料的方法
难点：掌握服从线性、非线性渗流规律的气体稳定渗流规律
处理方案及方法设计
画示意图讲解说明
作业
练习
第七章天然气渗流
周次
第7周，总第2次课
备注
章节名称
第七章天然气渗流
§1天然气渗流的基本微分方程
§2天然气的稳定渗流
§3天然气的稳定试井
教学目的
及要求
1．掌握天然气渗流的基本微分方程的推导
天然气计量计算公式
天然气计量计算公式
1.天然气流量计算公式（以标立方米为单位）：
Q=SC×P×Z×T/(P0×T0)
其中
Q为实际流量（标立方米/小时）；
SC为流量计系数，与流量计的规格和型号相关；
P为实际压力（巴）；
Z为天然气压缩因子，与天然气的组分和条件有关；T为实际温度（摄氏度）；
P0为标准压力，一般取标准压力为101.325kPa；
T0为标准温度，一般取标准温度为273.15K。
2.天然气计量热值计算公式：
Qn=Qg×Hg/Hn
其中
Qn为标准煤气流量（万标立方米）；
Qg为实际天然气流量（万标立方米）；
Hg为实际天然气热值（MJ/万标立方米）；
Hn为标准天然气热值（MJ/万标立方米）。
3.天然气计量气体总能量计算公式：
W=Q×H×3600
其中
W为气体总能量（千焦耳）；
Q为天然气流量（标立方米/小时）；
H为天然气热值（J/立方米）；
3600为将小时单位转换为秒的换算系数。
4.天然气计量质量计算公式：
M=Q×ρ
其中
M为天然气质量（千克）；
Q为天然气流量（立方米/小时）；
ρ为天然气密度（千克/立方米）。
以上是常用的天然气计量计算公式，实际计算中可能还需要考虑修正系数、温度压力补偿等因素，具体计算公式和参数可根据实际情况进行相应的调整。
天然气流量计标况计算公式
天然气流量计标况计算公式引言。
天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产、家庭生活和交通运输等领域。
在天然气的生产、输送和利用过程中，流量计是一种关键的仪表设备，用于准确测量天然气的流量。
而在实际应用中，天然气的流量计算需要考虑到流量计的标况，以确保测量结果的准确性。
本文将介绍天然气流量计标况计算公式，以帮助读者更好地理解和应用这一重要的计算方法。
一、天然气流量计标况计算公式的基本原理。
在实际应用中，天然气的流量计算需要考虑到流量计的标况，这是因为天然气的流量受到温度、压力等因素的影响，而流量计的测量结果通常是以标况下的流量来表示的。
因此，为了将实际测量的流量转换为标况下的流量，需要使用相应的计算公式。
天然气流量计标况计算公式的基本原理是根据流量计的测量结果和流体的温度、压力等参数，通过一定的计算方法将实际测量的流量转换为标况下的流量。
在实际应用中，通常使用的标况是温度为0摄氏度、压力为101.325千帕的标准大气压下的流量。
因此，天然气流量计标况计算公式的目的就是将实际测量的流量转换为这一标准条件下的流量。
二、天然气流量计标况计算公式的具体表达。
天然气流量计标况计算公式的具体表达通常包括两个部分，即实际流量和标况流量之间的转换关系。
在实际应用中，通常使用的标况是温度为0摄氏度、压力为101.325千帕的标准大气压下的流量。
因此，天然气流量计标况计算公式的具体表达如下：标况流量 = 实际流量× (标况压力 / 实际压力) × (实际温度 / 标况温度) × (1 /标况密度 / 实际密度)。
其中，标况流量表示标况下的流量，实际流量表示实际测量的流量，标况压力表示标况下的压力，实际压力表示实际测量的压力，实际温度表示实际测量的温度，标况温度表示标况下的温度，标况密度表示标况下的密度，实际密度表示实际测量的密度。
通过这一公式，可以将实际测量的流量转换为标况下的流量，从而实现对天然气流量的准确测量和计算。
天然气长输管线流量计算
天然气长输管线流量计算在天然气工业中，长输管线是将天然气从产地输送到销售终端的主要输送方式之一、为了保证管线输送的安全和稳定，需要对管线中的天然气流量进行准确测量。
管线流量计是一种用来测量天然气流量的设备，本文将介绍天然气长输管线流量计算的原理和方法。
首先，需要测量管线中的压力和温度。
通过安装压力计和温度计，可以实时监测管线中的压力和温度变化。
这些数据将用于后续的流量计算。
接下来，需要选择合适的流量计来进行流量测量。
常见的流量计类型包括差压流量计、涡街流量计和超声波流量计等。
根据不同的应用场景，选择适合的流量计进行安装和调试。
如果选择差压流量计进行流量测量，需要测量管线的差压。
差压流量计通过测量管线两侧的压力差来计算流量。
差压流量计通常由一个测压孔和一根弯头组成。
安装时，需要将测压孔与弯头的管道相连，并将测压孔的压力与弯头两侧的压力差测量出来。
差压流量计测得的差压数据可以通过流量计算公式进行计算得到天然气流量。
流量计算公式如下：Q=K*√(ΔP/ρ)其中，Q为流量，K为流量系数，ΔP为差压，ρ为天然气密度。
流量系数K是差压流量计的一个重要参数，用于校正差压和流量之间的关系。
K的大小由差压流量计的结构和设计决定，通常由流量计制造商提供。
天然气密度ρ是另一个重要参数，影响天然气流量的测量结果。
天然气的密度随着压力和温度的变化而变化，因此需要实时监测天然气的压力和温度，并根据实际情况计算得到天然气的密度。
与差压流量计类似，涡街流量计和超声波流量计也可以用于流量测量。
涡街流量计通过测量涡街频率来计算流量，超声波流量计通过测量超声波传播速度来计算流量。
根据不同的流量计原理，可以选取不同的流量计进行管线流量的测量。
需要注意的是，天然气长输管线流量计算需要对测量数据进行修正和校正。
常见的修正因素包括湿气修正、压缩因子修正和粘度修正等。
这些修正因素会影响到流量计测量结果的准确性。
综上所述，天然气长输管线流量计算是通过测量压力、温度和差压等数据来计算天然气流量的过程。
天然气集输管道 天然气集输管道流量计算公式
天然气集输管道天然气集输管道流量计算公式7．2天然气集输管道7．2．1天然气集输管道流量计算应符合下列规定：1当管道沿线的相对高差△h≤200m时，应按下式计算：式中：q——管道计算流量(m3／d)；d——管道内径(cm)；P1——管道起点压力(绝)(MPa)；P2——管道终点压力(绝)(MPa)；△——气体的相对密度(对空气)；Z——气体在计算管段平均压力和平均温度下的压缩因子；T——气体的平均热力学温度(K)；L——管道计算长度(km)。
2当管道沿线的相对高差△h＞200m时，应按下列公式计算：式中：△h——管道计算的终点对计算段起点的标高差(m)；a——系数(m-1)；n——管道沿线计算管段数，沿管道走向从起点开始，当其相对高差△h≤200m 时作一个计算管段；h i——各计算管段终点的标高(m)；h i-1——各计算管段起点的标高(m)；L i——各计算管段长度；g——重力加速度，g取9．81m／s2；Rα——空气的气体常数，在标准状况下Rα取287．1m2／(s2·K)。
7．2．2天然气集输管道沿线任意点的温度确定应符合下列规定：1当无节流效应时，按本规范公式(7．1．4)计算，系数a应按下式计算：式中：K——管道中气体到土壤的总传热系数[W／(m2·℃)]；D——管道外径(m)；q v——气体流量(m3／d)；△——气体的相对密度；c p——气体的定压比热容[J／(kg·℃)]。
2当有节流效应时，应按下式计算：式中：J——焦耳-汤姆逊效应系数(℃／MPa)；△P x——x长度管段的压降(MPa)。
7．2．3埋地天然气集输管道总传热系数宜对有关数据进行实测后计算确定。
无条件取得实测数据时，可按经验确定。
埋地沥青绝缘天然气集输管道的总传热系数可按本规范附录C 选用。
7．2．4气液混输管道水力计算，当所输液体呈牛顿流体时，可采用本规范附录D所列杜克勒Ⅱ法和贝格斯-布里尔法，也可采用经生产实践证明可行的其他方法。
天然气输送量的简单计算方法
天然气输送量的简单计算方法
1. 嘿，你知道吗，计算天然气输送量可以先看输送的时间呀！就好比你跑一段路，用了多少时间心里得有数嘛。
比如输送了 5 个小时，这就是关键的数据哦！
2. 然后呢，再看看输送管道的大小呀！这就跟水管一样，粗的水管肯定比细的流出的水多呀。
比如说管道直径是多少，这可得搞清楚。
3. 还有啊，压力也很重要呀！就像你吹气，用力大吹出来的气就多。
如果压力是多少帕，那可不能忽略。
4. 别忘了考虑温度哦！温度高和温度低的时候那差别可大了。
就好像热天和冷天你感觉不一样吧。
假设温度是多少度，要算进去的哟！
5. 嘿，你想想，输送途中会不会有损耗呀？这可不能不算呀！像有的东西会在路上弄丢一部分，这损耗得考虑进去呢。
比如损耗率大概是多少。
6. 另外呀，别忘了天然气的质量哦！不同质量的天然气量肯定也不同呀。
好比不同品质的大米，重量肯定有区别啦。
要是知道了质量是多少。
7. 最后呀，把这些都综合起来，不就可以大致算出天然气输送量啦！这不难吧？就像把各个零件组合起来变成一个大机器一样。
我的观点就是：只要按照这些方法，就能比较准确地算出天然气输送量啦，是不是很简单呀！。
天然气流量计算公式
1）差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为：式中， qf 为工况下的体积流量， m3/sc 为流出系数，无量钢；β=d/D，无量钢； d 为工况下孔板内径， mmD 为工况下上游管道内径， mmε为可膨胀系数，无量钢；Δ p 为孔板前后的差压值， Paρ1为工况下流体的密度，kg/m3。
对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为：式中， qn 为标准状态下天然气体积流量， m3/sAs 为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式As=3.1794×10-6c 为流出系数；E 为渐近速度系数； d为工况下孔板内径， mmFG 为相对密度系数，ε为可膨胀系数；FZ 为超压缩因子；FT 为流动湿度系数； p1 为孔板上游侧取压孔气流绝对静压， MPaΔ p 为气流流经孔板时产生的差压，Pa差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。
（2）速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有：①涡轮流量计：当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量（雷诺数）范围内，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
第七章采气工程第二版廖锐全主编
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第二节 气液分离
3.过滤分离器 过滤分离器的主要特点是 在气体分离的气流通道上增加 了过滤介质或过滤元件，当含 微量液体的气流通过过滤介质 或过滤元件时，其雾状液滴会 聚结成较大的液滴并和入口分 离室里的液体汇合流入储液罐 内。过滤分离器可以脱除 100%直径2的液滴和99%直 径小到0.5以上的液滴。通常用 于对气体净化要求较高的场合。
第三节 天然气流量的计量
三、天然气的计量仪表
1.压差式流量计
压差式流量计是利用压差与流过的流体量之间的特定关系 来测定流量。
2.容积式流量计
容积式流量计是使气体充满一定容积的空间来测量流量。
3.速度式流量计
速度式流量计是利用气体流通断面一定时，气体的体积 流量与速度相关，可用测量气体速度的方法计量气体流量。
图7-15 卧式两相重力分离器结构图
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第二节 气液分离
3.卧式双筒重力分离器 卧式双筒重力分离器也是利用被 分离物质的重度差来实现的，它与卧 式重力分离器的区别在于：它的气室 和液室是分开的，即它的积液段是用 连通管相连的另一个小筒体。气体经 初级分离、二级分离和除雾分离后的 液滴，经连通管进入液室，而溶解在 液体中的气体则在液室二次析出并经 连通管进入气室。由于积液和气流是 隔开的，避免了气体在液体上方流过 时使液体重新汽化和液体表面的泡沫 被气体带走的可能性。
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第三节 天然气流量的计量
二、天然气计量分级与仪器配备
1.天然气计量分级
一级计量——油田外输干气的交接计量 二级计量——油田内部干气的生产计量 三级计量——油田内部湿气的生产计量
2.天然气计量仪表的配备
（1）一级计量的是油田外输气，为干气，排量大，推荐选用标 准节流装臵。 （2）二级计量的介质为干气，所以选用孔板节流装臵比较适合。 （3）三级计量的介质为湿气，不适合选用孔板计量，可选用气 30 体腰轮流量计、涡流量计等
天然气流量计算
• 单杠杆机构受力情况如图7-6所示
• 在主杠杆上作用两个力：一个是测 量力F，另一个是反馈力Ff，其大小
分别为： Fi A1( p1 p2 ) A1p （7－1）
F f A2 p出 （7－2）
• Fi；、Ff作用在主杠杆上，产生了 测 量 力 矩 Mi；、 和 反 馈 力 矩 Mf， 它们的方向相反，大小分别为
•
海上油田普遍使用易于维护、高精确度的气体
差压式流量计，主要有FOXBORO气动的13A、15A、
13Hd／p cellTM系列和电动823d／p cellTM系列。
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• （1）安装要求
见图（7—7）
• 以上的安装是按照美国 GAS ASSOCIATION标准的要
求。在变送器前面使用一个整流叶片
M i＝l1 A1p
M i l2 A2 p出
（7－3） （7—4）
• 当主杠＝l2 A2 p出
（7—5）
图7-6 差压变送器杠杆 机构受力图
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• 2．安装及操作
• （1）节流装置的安装（2）变送器的安装
• （3）操作（自学）
3．LGE系列的可换孔板流量计
4
• 二、差压法测气原理
• 充满管道的流体，当它 流经管道内节流装置(如孔 板)时，流速将在节流装置 处形成局部收缩，将使部 分压能转为动能，其结果 使流速增加，静压降低， 在节流装置前后产生了压 力降， 如图7-2所示。
• 流束局部收缩：被测流 体流经节流装置时，节流 装置前后的特性和压力分 布图7-2所示。
速度式流量计是以测量在管道内流体平均流速
为依据，在已知管道截面积的条件下，测量气体流
量。如孔板差压流量计、监界速度流量计等。
天然气管道流速计算公式
天然气管道的流速可以通过多种公式来计算，其中最常用的是管道流量公式和雷诺数公式。
下面是两种常见的计算天然气管道流速的公式：
管道流量公式：管道流量公式用于计算单位时间内天然气通过管道的流量。
公式如下：Q = (P * A * C) / (R * T) 其中，Q：天然气流量，单位为标准立方米/秒或立方英尺/秒；P：管道中的压力，单位为帕斯卡（Pa）或磅力/平方英寸（psi）；A：管道的截面积，单位为平方米或平方英尺；C：流量系数，取决于管道的几何形状和流动条件；R：天然气的气体常数，单位为焦耳/（千克·开尔文）或英尺·磅力/（磅·°R）；T：天然气的温度，单位为开尔文（K）或摄氏度（°C）。
雷诺数公式：雷诺数公式用于判断天然气在管道中的流动状态。
公式如下：Re = (ρ * V * D) / μ 其中，Re：雷诺数，无量纲；ρ：天然气的密度，单位为千克/立方米或磅力/立方英尺；V：天然气的流速，单位为米/秒或英尺/秒；D：管道的内径，单位为米或英尺；μ：天然气的动力粘度，单位为千克/（米·秒）或磅力·秒/（英尺·平方秒）。
通过这些公式，可以根据给定的参数计算出天然气管道的流速。
请注意，具体的计算方法可能会根据实际情况和管道设计标准而有所不同，因此在实际应用中，建议参考相应的天然气管道设计规范和标准。
天然气流量计算公式
1）差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为：式中， qf 为工况下的体积流量， m3/sc 为流出系数，无量钢；β=d/D，无量钢； d 为工况下孔板内径， mmD 为工况下上游管道内径， mmε为可膨胀系数，无量钢；Δ p 为孔板前后的差压值， Paρ1为工况下流体的密度，kg/m3。
对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为：式中， qn 为标准状态下天然气体积流量， m3/sAs 为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式As=3.1794×10-6c 为流出系数；E 为渐近速度系数； d为工况下孔板内径， mmFG 为相对密度系数，ε为可膨胀系数；FZ 为超压缩因子；FT 为流动湿度系数； p1 为孔板上游侧取压孔气流绝对静压， MPaΔ p 为气流流经孔板时产生的差压，Pa差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。
（2）速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有：①涡轮流量计：当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量（雷诺数）范围内，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
采气工程(廖锐全)-第七章：气井井场工艺
隔板进入油槽并从出油口流出, 水从排水口流出。
四、分离器的工作过程
1.重力分离器
➢ 立式三相分离器基本结构及工作过程
气液混合流体经气液进口进入分离器后 通过流速和流向的突变完成基本相分离, 气体向上流动在气体通道经重力沉降分离 出液滴, 液体经降液管进入油水界面, 气泡 及油向上流动, 水向下流动得以分离, 气体 在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后 从出气口流出,
三、分离器分类
3.按分离器工作压力分类
真空分离器 低压分离器 中压分离器 高压分离器
<0.1MPa <1.5MPa 1.5~6MPa >6MPa
四、分离器的工作过程
1.重力分离器
➢ 重力分离器的分类
•根据分离器功能分 两相分离器
•按流体流动方向和安装形式分 卧式
重力式分离器
三相分离器
重力式分离器
低温分离集气站的功能有四个: (1)收集气井的天然气； (2)对收集的天然气在站内进行低温分离以回收液烃； (3)对处理后的天然气进行压力调控以满足集气管线输压要求； (4)计量。 为了要取得分离器的低温操作条件, 同时又要防止在大差压节流 降压过程中天然气生成水合物, 因此不能采用加热防冻法, 而必须 采用注抑制剂防冻法以防止生成水合物。
第七章 气井生产系统动态分析与管理 第一节、天然气集气工艺流程 第二节、气液分离 第三节、天然气流量计量 第四节、天然气水合物 第五节、天然气脱水 第六节、气田开发的安全环保技术
第二节、气液分离
一、概述 二、多级分离 三、分离器的分类 四、分离器的工作过程
一、概 述
1.杂质对气井生产的危害
腐蚀: 由于液态水的存在将加速管道及设 备的腐蚀
9——液烃(或水)液位控制自动放液阀；10——液烃(或水)的流量计;
天然气管径和压力以及流量的计算
天然气管径和压力以及流量的计算一、引言天然气作为一种清洁、高效的能源，在人们的生活中扮演着重要的角色。
在天然气的输送过程中，管道的直径、压力和流量是关键参数。
正确计算天然气管道的管径和压力以及流量，对于保证天然气输送的安全、高效和经济具有重要意义。
二、天然气管径的计算天然气管道的管径是指管道的内径，通常用毫米（mm）作为单位。
管径的大小直接影响天然气的流量和速度。
根据天然气的流量和所需的速度，可以计算出合适的管径。
1. 确定天然气流量：天然气的流量是指单位时间内通过管道的气体体积。
常用的单位是立方米每小时（m³/h）。
根据天然气的使用需求和预测，可以确定所需的天然气流量。
2. 计算管道的速度：管道的速度是指天然气在管道中的流速。
常用的单位是米每秒（m/s）。
根据天然气流量和管道的截面积，可以计算出天然气在管道中的速度。
3. 确定合适的管径：根据天然气的速度和流量，结合天然气输送的经验公式或标准表格，可以确定合适的管径。
一般来说，管径越大，天然气的流量和速度越大；管径越小，天然气的流量和速度越小。
根据实际情况，选择合适的管径。
三、天然气压力的计算天然气管道的压力是指在管道中的气体压强。
压力的大小直接影响天然气的流动性和输送距离。
根据天然气的流量和所需的压力，可以计算出合适的管道压力。
1. 确定所需的压力：根据天然气的使用需求和预测，可以确定所需的天然气压力。
常用的单位是千帕（kPa）或巴（bar）。
2. 计算管道的阻力：管道中的气体流动会产生摩擦力，这种摩擦力称为管道的阻力。
根据天然气流量、管道的长度和管道的直径，可以计算出管道的阻力。
3. 确定合适的管道压力：根据天然气的压力需求和管道的阻力，可以确定合适的管道压力。
一般来说，管道的压力越大，天然气的流动性越好；管道的压力越小，天然气的流动性越差。
根据实际情况，选择合适的管道压力。
四、天然气流量的计算天然气的流量是指单位时间内通过管道的气体体积。
燃气流量压力流速计算公式
燃气流量压力流速计算公式燃气流量、压力和流速是燃气工程中非常重要的参数，对于燃气输送、燃烧和利用都有着至关重要的作用。
在燃气工程中，我们经常需要计算燃气流量、压力和流速，以便进行系统设计、运行和维护。
因此，掌握燃气流量压力流速计算公式是非常重要的。
燃气流量是指单位时间内通过管道的燃气量，通常以标准立方米/小时（Nm3/h）或者立方米/秒（m3/s）来表示。
燃气流量的计算公式如下：Q = A V。
其中，Q表示燃气流量，单位为立方米/小时（Nm3/h）；A表示管道的横截面积，单位为平方米（m2）；V表示燃气的流速，单位为米/秒（m/s）。
在实际工程中，通常会根据管道的直径和流速来计算管道的横截面积。
管道的横截面积可以通过下面的公式来计算：A = π d^2 / 4。
其中，A表示管道的横截面积，单位为平方米（m2）；π表示圆周率，约为3.14；d表示管道的直径，单位为米（m）。
通过以上两个公式，我们可以计算出燃气流量。
在实际工程中，通常会根据燃气的使用需求和管道的特性来确定燃气流量的大小。
燃气压力是指燃气在管道中的压力，通常以帕斯卡（Pa）或者巴（bar）来表示。
燃气压力的计算公式如下：P = F / A。
其中，P表示燃气压力，单位为帕斯卡（Pa）或者巴（bar）；F表示管道中的燃气力，单位为牛顿（N）；A表示管道的横截面积，单位为平方米（m2）。
在实际工程中，通常会根据管道的长度、直径和燃气流量来计算管道中的燃气力。
通过以上公式，我们可以计算出燃气的压力。
在实际工程中，通常会根据燃气的使用需求和管道的特性来确定燃气的压力。
燃气流速是指燃气在管道中的流速，通常以米/秒（m/s）来表示。
燃气流速的计算公式如下：V = Q / A。
其中，V表示燃气流速，单位为米/秒（m/s）；Q表示燃气流量，单位为立方米/小时（Nm3/h）或者立方米/秒（m3/s）；A表示管道的横截面积，单位为平方米（m2）。
通过以上公式，我们可以计算出燃气的流速。
天然气流量计算公式
天然气流量计算公式1 用户的燃气用气量，应考虑燃气规划发展量，根据当地的用气量指标确定。
2 居民生活和商业的用气量指标，应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。
当缺乏实际统计资料时，结合当地情况参考选用附录D中附表D.1-1、附表D.1-2、附表D.1-3、附表D.1-4数据。
3 采暖用气量，可根据当地建筑物耗热量指标确定（方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-5中数据估算）。
4 通风空调用气量，取冬季热负荷与夏季冷负荷中的大值确定（方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-6中数据估算）。
5 居住小区集中供应热水用气量，参照《建筑给水排水设计规范》GB50015中的耗热量计算。
燃气计算流量：1 燃气管道的计算流量，应为小时最大用气量。
2 居民生活和商业用户1）已知各用气设备的额定流量和台数等资料时，小时计算流量按以下方法确定：①居民生活用燃气计算流量：Qh=∑kNQn (12.3.2-1)式中 Qh—居民用户燃气计算流量（m3/h）；N—同种设备数目；Qn—单台用气设备的额定流量（m3/h）。
②商业用户（包括宾馆、饭店、餐馆、医院、食堂等）的燃气计算流量，一般按所有用气设备的额定流量并根据设备的实际使用情况确定。
2）当缺乏用气设备资料时，可按以下方法估算燃气小时计算流量（0℃，101325Pa，以下同）：Qhl=（1/n） Qa (12.3.2-2)n=(365×24)/KmKdKh (12.3.2-3)式中 Qhl—燃气小时计算流量（m3/h）；Qa—年燃气用量（m3/a）；n —年燃气最大负荷利用小时数（h）；Km—月高峰系数，计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；Kd—日高峰系数，计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；Kh—小时高峰系数，计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比。
天然气流量计算公式
天然气流量计算公式1.理想气体状态方程在气体密度较小、压力较低的情况下，可以使用理想气体状态方程来计算天然气流量。
理想气体状态方程表示为：PV=nRT其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。
将气体的体积和摩尔数进行单位换算，可以得到天然气的流量公式：Q=(P*V)/(R*T)其中，Q表示天然气的流量，单位为标准立方米/小时。
2.速度与截面积法天然气的流速与截面积成正比，可以通过测量管道横截面积和天然气的流速来计算天然气的流量。
公式表示为：Q=A*V其中，Q表示天然气的流量，A表示管道的横截面积，V表示天然气的流速。
单位根据实际情况而定，可以是立方米/小时或立方米/秒。
3.差压流量计差压流量计是一种常用的流量测量装置，通过测量管道两端的压差来计算天然气的流量。
根据伯努利定律和连续性方程，差压流量计的公式表示为：Q=K*√(ΔP*ρ)其中，Q表示天然气的流量，K表示仪表常数，ΔP表示管道两端的压差，ρ表示天然气的密度。
4.涡街流量计涡街流量计适用于测量高精度要求的天然气流量。
涡街流量计通过检测流体通过管道时形成的涡街频率来计算天然气的流量。
公式表示为：Q=K*f其中，Q表示天然气的流量，K表示仪表常数，f表示涡街频率。
需要注意的是，以上公式中的参数需要根据实际情况进行确定。
例如，气体常数R的值要根据气体的性质来确定，仪表常数K的值要通过校准实验来确定。
此外，天然气的温度和压力也需要准确测量才能计算出准确的流量。
综上所述，天然气流量计算有多种方法和公式，每种方法都有适用的范围和精度要求。
根据实际情况和需求，选择合适的方法和公式来计算天然气的流量。
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图7－7 变送器安装示意图
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1）对孔板喷嘴上、下游管段的要求 2）对设置测压孔的要求 3）变送器安装位置要求 要满足以上所述基本安装要求，具体如图7－8。
图7－8 差压式流量变送器安装位置图
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第二节 气计量
近年随着电子工业的发展，已引进计算机进行计量 数据的处理，但基础仍然为孔板流量计。天然气流量 计量系统一般如图 7－ 10 所示，主要由：①计量直管 段；③标准孔板；③标准孔板夹持器；④温度、压力、 记录仪（目前一般采用变送器）；⑤流量记录仪或计 算机；⑥专门从流量计算机读取数据并进行有效存储 管理的计算机等组成。
Ff A2 p出
（ 7－ 2）
Fi；、Ff 作用在主杠杆上，产生了 测量力矩 Mi；、和反馈力矩 Mf， 它们的方向相反，大小分别为
M i＝l1 A1p
（ 7 － 3） （7—4）
M i l2 A2 p出
当主杠杆处于平衡状态时，则M一M， 即 l A p＝l A p （7—5） 1 1 2 2 出 ：
图7－5 单杆差变压器结构图 1－膜盒；2－弹簧片；3－主杠杆； 4－轴封膜片；5－顶针架；6－挡板； 7－喷嘴；8－气动放大器；9－波纹管
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单杠杆机构受力情况如图7-6所示 在主杠杆上作用两个力：一个是测 量力 F，另一个是反馈力 Ff，其大 小分别为：Fi A1 ( p1 p2 ) A1p （7－1）
2
如图7-1所示，差压式流量计由节流装置、导压 管和差压计三大部分所组成。
图7－1 差压式流量计组成示意图
－上游侧第二阻流件；2－上游侧第一阻流件；3、5－孔板前后测量管； 4－孔板和孔板夹持器；6－下游侧第一阻流件；7－导压管；8－差压计； L0－第一阻流件与第二阻流件之间的直管段；L1L2－孔板上下游侧的直管段
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二、差压法测气原理
充满管道的流体，当它 流经管道内节流装置 ( 如孔 板 ) 时，流速将在节流装置 处形成局部收缩，将使部 分压能转为动能，其结果 使流速增加，静压降低， 在节流装置前后产生了压 力降， 如图7-2所示。 流束局部收缩：被测流 体流经节流装置时，节流 装置前后的特性和压力分 布图7-2所示。
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其原理为：流体通过节流装置处，流束将形成局 部收缩，使部分压能转化为动能，使流速增加，静 压降低，在节流装置前后产生压差，流量越大，压 差也越大，反之，越小，通过测量压差的大小，就 可间接地计算气体流量。
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三、气动差压变送器
1 . 气动差压变送器的工
作原理 气动差压变送器是 将差压转换为成比例的 标准信号（0.02～ 0.10MPa）它基于力 矩平衡原理工作，采用 了负反馈的补偿线路。 单杠杆差压变送器结构 如图7-5所示。
图7-6 差压变送器杠杆 机构受力图
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2．安装及操作 （1）节流装置的安装（2）变送器的安装 （3）操作（自学） 3．LGE系列的可换孔板流量计 LGE系列可换孔板节流计量装置（现 W10—3油田 对涠洲终端供气用）是一种结构新颖的流量检测仪 表，其特点是将节流元件（孔板）精确地安装在固 定的座体内，在不拆动管线或不停止流体输送的情 况下，可以方便地对孔板进行更换和对计量管道进 行清扫，从而保证了计量精度，减小维护的工作量。 4．FOXBORO系列差压流量计 海上油田普遍使用易于维护、高精确度的气体 差压式流量计，主要有FOXBORO气动的13A、15A、 13Hd／p cellTM系列和电动823d／p cellTM系列。
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法兰取压：指测量管法兰上带有符合有关规定的取压器 件，并规定上、下游取压孔的间距均为25.4mm，且是 从孔板的上游端面量起。取压孔间距是指取压孔轴线与 孔板的某一规定端面的距离。见图7-4
图7-3 角接取压孔板夹持器 1－孔板； 2－夹紧环； a－环隙宽度或取压孔直径； f－环隙厚度；c、c`－上、下游夹紧环长度； b－夹紧环内径；s－上游台阶到夹紧环的距离 图7-4法兰取压孔板夹持器
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3.质量式流量计 为一种处于发展中的仪表，它不受温度、压 力、气体偏差系数影响，具有直读瞬时和累计的 特点。如涡轮流量计，靶式流量计等。
第一节 差压法测气原理
一、孔板差压流量计 它是基于流体流动的节流原理，利用流体流 经节流元件时产生的压力差与其流量间的对应关 系，通过测量压差实现对流量的测量。
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（1）安装要求 见图（7—7） 以上的安装是按照美国 GAS ASSOCIATION标准 的要求。在变送器前面使用一个整流叶片 （ STRAIGHTENING VANES）， 目 的 是 在 孔 板 和 STRAIGHTENING VANES之间形成一个平稳的、线 性的流体，以达到精确计量气体流量的目的。 STRAIGHTENING VANES是一个由多个焊在一起的 导引管组成并固定在计量管壁上的仪器，该仪器由 FOXBORO生产，在国内也叫整流器。
第七章
天然气流量计算
单位时间内流过管路横截面积的天然气流体数 量，称为天然气流量。天然气流量常用体积流量表 示。 测量气体流量的方法和仪表种类较多，而用于 天然气的主要有三类： 1.容积式流量计 容积式流量计是使气体充满一定容积的空间来 测量流量，如罗茨流量计、湿式流量计和皮囊式流 量计等。 2.速度式流量计 速度式流量计是以测量在管道内流体平均流速 为依据，在已知管道截面积的条件下，测量气体流 量。如孔板差压流量计、监界速度流量计等。
图7-2 孔板前后压力和流速 分布图
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差压的产生：由于流体运动的惯性，流经节流装 置后流体将继续保持原来的流动方向，在孔板出口端 面Ⅱ处形成一最小收缩截面F2，此处流速截面最小， 流速达最大，压力最低。此后，流束又逐渐扩大，压 力逐渐恢复升高，直至流体充满整个管道，压力恢复 到最大值。 标准孔板所产生的压差，通过导压管将差压讯号 传递给差压计，并由差压计显示出来。 角接取压：角接取压孔板夹持器可以是单独钻孔取 压器件，或是环室取压。 单独钻孔取压规定上游侧静压由前夹紧环取出， 下游侧静压由后夹紧环取出。环室取压规定孔板上游 侧静压由前环室取出，下游侧静压由后环室取出。见 图7-3。