摘要：普光气田属于高含硫气田，具有“三高一深”的特点，天然气具有压力高、流量大、含有大量液固体杂质的特点，常堵塞高级孔板阀和孔板流量计引压管线，计量不准确，还带来很多不安全因素，为此改用了超声波流量计。针对超声波流量计常存在示值不稳定和计量偏低的问题，开展了一系列的实验工作，尝试引入了抗噪膜，并进行了补偿参数优化，有效的解决了示值不稳定和计量偏低的问题，达到了超声波流量计的可靠性和稳定性，大大提高了普光气田酸气计量的准确度。

普光气田是我国规模较大、丰度较高的特大型整装海相气田，天然气组分中H 2 S平均含量为14.93%，CO 2 平均含量为9.57% [1] 。由于酸气具有压力高、流量大、介质含有液固体杂质，介质成分复杂，单质硫、残酸等杂质沉积经常堵塞孔板流量计的孔板阀和引压管，解堵清洗工作频繁，且工作量大，不仅影响计量的准确性，其较强的腐蚀性还缩短了设备的使用寿命，大大增加了人员H 2 S中毒的危险系数 [2] 。因此，普光气田改用了双通道直射式时差法外夹式超声波流量计。超声波流量计受单质硫、压井液等杂质的影响较小，波动幅度小，计量数据曲线更加接近于配产，而且维护方便，危险性小等特点 [3] ，更加适合普光气田的工况，但经过一段时间的试用，但是仍然存在示值不稳定和计量偏低的情况。

1 问题分析及措施探索

普光气田大湾区块选用的是国外某公司外夹式超声波流量计，变送器型号为FUS1010 通用型，换能器选用的是双声道高精度型。采用两组换能器平行直射式安装，形成两组数据反馈通道，变送器把两组通道的数值进行平均对比，减少了误差，增强了精度。超声波流量计在使用了数月后出现示值不稳定和计量偏低的情况。为此，开展了一系列的研究工作，尝试增加粘贴抗噪膜，并进行计量参数优化，有效的解决了存在的问题。

2 抗噪膜技术的使用

由于普光天然气输送为湿气混输，且高含硫化氢，在高压高温节流降温后很容易析出大量硫磺颗粒，造成声波散射，杂乱的声波通过管壁传递到配对探头上，反射和散射形成的杂波产生噪音，影响信噪比，导致计量数据偏低 [3] ，为此在换能器和管壁之间涂抹耦合剂后，增加粘贴了抗噪膜。

2.1 厚度计算

抗噪膜主要作用是过滤反射波，保留透射波，同步与信号相差二分之一周期管道噪音。对信号波所在频率附近有较好的通透性，能够吸收该频率附近的杂波 [3] 。在抗噪膜的选择上，抗噪膜的厚度按四分之一声长选择，而对应的频率采用探头的中间频率。

超声波在流体中的声速，在初始安装的时候，根据换能器在管道内发射超声波会自动得出，根据CC129 参数规范可知每张抗噪膜的厚度是0.027英寸，换算成毫米为0.69mm。

2.2  抗噪膜技术的应用

反射式安装前波形图凌乱，信噪比只有5：1，根据超声波工程应用经验，正常情况下信噪比必须大于10：1，才能进行准确计量 [3] 。在改为直射式、添加3层CC129抗噪膜后信号强度得到增加，信噪比得到提高。安装后波形变化如图1。

3 流量补偿参数的优化

通过与加热炉高级孔板阀及气井配产之间进行流量对比，发现超声波流量计始终存在流量偏小的问题。通过表1可知，每天要低4-5万方/天左右。

3.1 AGA8补偿参数优化

在用超声波流量计算机具有处理AGA8补偿信息的功能，能将组分告知FUG1010变送器，可以支持与分析仪表的通讯，虽然气体组分存在实时变化，但是变化范围不大。因此采用加密分析气体组分进行修正组分参数，从而修正压缩因子进行流量补偿是较好的的方法。

AGA8基于美国天然气协会8号报告允许气体组分发生变化，并给出了气体组分发生变化时气体实际密度（Kg/M 3 ）与压缩因子Z f 的变化情况，然后利用该值可以计算质量流量，或者标准体积流量 [4] 。因此通过DV软件建立与FUG1010变送器的通讯，将得到的大湾区块气体组分参数、实际温度和压力补偿参数输入到变送器，得到实际压缩因子，从而修正流量计量结果。

3.2 补偿功能应用

在完成气体组分分析后，修改参数设置，重新激活超声波流量计AGA8流量补偿功能，超声波流量计1通道流量提高了0.13万方，2通道提高了0.31万m 3 ，平均流量计提高0.21万m 3 ，每天平均流量提高4.42万m 3左右，与外输流量计进行计量比对，计量差值大大降低，更加接近实际配产值。

4 结论

1）通过引入抗噪模和AGA8流量补偿后，超声波流量计计量数值与实际配产值和加热炉流量计计量值基本一致，示值不稳和计量偏低的问题得到有效解决，大大提高了普光气田酸气计量的准确性。

2）超声波流量计波动幅度相对孔板流量计要小，误差在±3%以内，数据相对比较稳定，受单质硫、压井液的影响较小，其较高的精确性、可靠性、稳定性比较适合高含硫气田的工况。