為解決海洋石油平臺撬裝式三相計量分離器天然氣的準確計量及解決撬裝設備空間尺寸有限等問題 ，在實際應用中采用氣體超聲波流量計代替傳統采用高級孔板閥計量天然氣的方案，通過對儀表主要性能指標、現場安裝條件、后期運行經濟性能進行比較分析，提出了氣體超聲波流量計在撬裝三相計量分離器中的應用優勢及在具體應用中應注意的問題。

隨著我國對南海深海油氣勘探開發的逐步深入，南海已成為我國深海油氣勘探開發潛力最大的海域之一，它將為我國東南沿海地區和海南的能源配套產業及石化產業帶來巨大發展機遇，是解決國家能源需求的重大領域之一。 海洋石油平臺用撬裝三相計量分離器采用高級孔板閥作為天然氣的主要計量方案已由于其自身結構的限制而顯示出其局限性，而氣體超聲波流量計作為一種新型速度式流量計，由于其優越性能，在天然氣計量領域表現出了較明顯的優勢，它改善了傳統高級孔板閥對安裝要求高、測量干擾因素多、直管段占用空間大、操

作維護工作量大等缺點，優化了撬裝設備整體管路設計。

1.主要性能參數對比

對儀表本身的技術性能參數進行對比，見表 1。

1.1 量程比對比

高級孔板閥是通過節流件來完成測量的，所以其量程比通常只有 1：3，隨著海洋油氣田的開發，當油氣田單井產量或分離器計量油井數發生變化時，流量范圍通常變化較大，需要更換節流件，雖然高級孔板閥可進行在線對節流件進行更換，但同時也增加了現場操作人員的工作量，并需要現場操作人員掌握更換方法，在人員安全方面帶來隱患，并在采辦時按預期產量變化準備好相應備件，而氣體超聲波流量計量程比較大，在選型時可充分考慮各年份油氣井產量變化情況。

1.2壓損對比

由于高級孔板閥的結構有阻流件，所以，壓損較大，能耗較大，而氣體超聲波流量計則沒有壓損，口徑越大，其節約能耗的優勢會更明顯。

1.3脈動流影響

高級孔板閥不適合用于脈動流測量，因為高級孔板閥是靠孔板前后的差壓信號來實現流量測量的，差壓信號與流量為非線性關系（平方關系），引壓管線會使得信號遲滯及畸變，節流件也會對脈動波產生阻礙形成波的反射，而氣體超聲波流量計可以測量脈動流的強度并消除其干擾。

1.4濕氣體影響

高級孔板閥不適合測量濕氣體，若被測液體為濕氣體，那么在孔板流量計的前端容易積液，使得差壓發生變化。 氣體超聲波流量計具有自檢測功能，如果測量氣體為濕氣體，對超聲波流量計產生影響時，儀表自身可以進行修正。

2.現場安裝條件對比

通過兩種儀表對現場安裝條件的要求進行對比，見表 2。

同陸地油田開發相比，海洋石油平臺開發的裝備制造費用和施工作業成本巨大，海洋石油開采平臺寸鋼寸金，因此，對撬裝設備的尺寸也限制較大，而高級孔板閥測量對直管段要求較高，在有限的撬塊尺寸內，給配管專業設計帶來較大困難，另外，高級孔板閥對現場安裝要求也比較高，同心度要求很高，若安裝不到位會直接影響其測量精度，由于高級孔板閥需要配套差壓變送器使用，現場需要安裝差壓信號管路，導壓管路很容易引起差壓流量計測量故障，在現場安裝時，完全滿足高級孔板閥的標準安裝條件很困難，會加大儀表的測量誤差，而采用氣體超聲波流量計能夠很好解決上述問題，且氣體超聲波流量計對現場的適用性強，對壓力、流量的波動不敏感，有較強的過載能力。

3.經濟性能對比

1） 一次性投資。 高級孔板閥工藝管路相對復雜，對前后直管段要求較高，占用空間較多，配套的閥門、壓力變送器、溫度變送器、節流件備品、整流器等配套產品多， 雖然單表價格低于超聲波流量計，但整體投資較多。

2）后期維護費用。 高級孔板閥需要經常維護，節流裝置安裝在現場長期運營后，無論管道或節流裝置都會發生一些變化，如，堵塞、結垢、磨損、腐蝕等，要定期檢查節流件。 在線更換后很難保證不泄露，使差壓不準，難以保證計量精度，而超聲波流量計可實現免維護，自檢功能強大，且無需更換部件，探頭可以帶壓更換并清洗，維護費用明顯少于高級孔板閥。

4.總結

通過實際應用，氣體超聲波流量計測量天然氣與高級孔板閥相比確有很多優點，但在實際應用中應注意以下問題：

1）正確選型。 應注意氣體超聲波流量計其理想的工作流速范圍（2.7~27m/s），流速太低，氣體超聲波流量計的準確度將降低， 從而會出現較大誤差，流速過高，會出現超聲波信號被吹跑，換能器檢測不到超聲波信號的情況，出現計量故障；另外，還應考慮是否存在聲波干擾源，主要指能產生超聲波信號的各種設備，如，高速度、大差壓的減壓設備和消音設備等，如果這些設備的頻率與氣體超聲波流量計的工作頻率接近時將造成超聲波流量計工作不正常，甚至不工作。 因此，選用、安裝氣體超聲波流量計時應該避開存在對流量計產生影響的聲波場合。

2）合理安裝。 應根據具體情況滿足直管段安裝要求，必要時可安裝整流器；應采取水平安裝方式，天然氣含液較多的場合，氣體超聲波流量計及其計量管段的安裝位置不應低于其上下游管道，使得天然氣中凝析出來的液體能夠隨氣流被帶走，而不在流量計處堆積，造成計量故障。