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摘要：天然气作为一种洁净的高热值能源， 市场的需求量不断增加，对其进行精确、实时、经济的计量变得更加重要。天然气销售行业面临的最大难题就是如何有效降低输差，输差是天然气外销中的关键指标，关系到油田的切身利益。冀东油田天然气销售人员一直着力管理天然气的供给和调配，控制天然气供销平衡，加强天然气计量管理，解决天然气外销中存在的各种问题，最大限度的降低输差，维护油田利益，实现经济效益最大化。
关键词：天然气 输差 分析
一、冀东油田天然气计量现状
冀东油田作为天然气的生产供应部门，流量计量既是天然气供需双方贸易结算的依据，又是用气效率的技术指标。天然气的准确计量不但能促成公平的贸易结算，而且能刺激生产部门改进开采工艺，从而提高经济效益和社会效益。目前，冀东油田采用的主要是智能旋进旋涡流量计，精度较高，固定统一，基本能满足油田天然气计量需要。但部分管线仍存在交接双方计量不一致情况，对管线大小、天然气流量等参数适应何种流量计仍需继续探讨。
二、冀东油田天然气输差计算方法
2.1 输差与修正输差
输差：标准参比条件下，在一定统计期内，管道系统可外销气量与实际销售气量之差。
修正输差：标准参比条件下，在一定统计期内，管道系统可外销气量、管存变化量与销售气量之差。
其中修正变量里主要是对管存量的修正确定，管存变化量就是在一定统计期内，管存气量随着压力、温度、修正系数的而变化的量。
天然气管道管存量计算总体原则：
采取分管段逐段计算管存变化量，然后累计求和作为整条管道的管存变化量。
分管线计算每条管线管存变化量，然后累计求和作为外销系统的总管存变化量。
2.2 输气管线压降对气量影响的计算说明
设定在20℃，南唐输气管线（DN660，78Km），管内充满天然气，在管道平均压力下降，管内储存量必然随着压力的降低而减少；反之增加。利用克拉伯龙方程进行计算，其中p为气体压强，单位Pa；V为气体体积，单位m3；n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，单位K；R为比例系数，不同状况下数值有所不同，单位是J/（mol•K），在摩尔表示的状态方程中，R为比例常数，对任意理想气体而言，R是一定的，约为8.31441±0.00026J/(mol•K）。对非烃类和重烃含量不高的天然气，该方程计算可达很高的准确度。Q=(P1-P2)*V*22.4/(RT)
2.3 输差与修正输差计算方法
V输=V供-V销
V修= V供-V销-V0
注:
V输——实际输差气量
V供——实际可供外销气量
V销——实际管道外销量
V0_管道因压力、温度、压缩因子的管存变化量
管段管存计算公式：（V实*P变*T标*Z标）/（P标*T实*Z实）
注：
V实——该条外销管线实际体积
P变——管道实际压力变化量
T标——标准大气压的设定温度
Z标——标准压缩因子值=0.9985
P标——1标准大气压=0.101325mpa
T实——管道实际温度
Z实——冀东油田天然气实际压缩因子=0.97
图一：外销管线一标准大气压存气量和部分管线管段计算
根据上述管道储气能力的计算公式，分别分析管道直径、管道长度、起点压力、终点压力对高压管道储气的影响：随着管道输气量的增加，储气量逐渐减小。这是因为输气量增加，阻力损失增大，储气压差减小，因此管道储气量逐渐减小。起点压力越高，口径越大，储气量就越大。因此，提高管道的运行压力，可以大大提高管道的储气能力以及输气能力。我们通过输差分析可以得知，经过修正后的输差可以纠正原始输差的波动值，对原始输差进行补偿，使之运行比较平稳。
2.4 输差分析实例
以2012年某月为例
图2：某一个月输差率与修正输差率数值
图3：输差与修正输差比率对比曲线
由图对比可以看出，经过修正后的输差要比修正前要平稳，可以客观代表天然气外销真实情况，对我们统计、分析输差有很好的参考价值。
三、输差原因分析
3.1 压力损失误差
压力损失大是旋进式流量计的一个缺陷，经过不断改进，已使压力损失得到了有效控制，但与涡轮流量计等相比还有差距。因此，冀东油田所有旋进漩涡 TDS系列流量计应考虑此压力损失因素。
压力的精确检测对气体的准确测量起着决定性的作用，特别是要减少相对误差，对于一个精度为±1.5%（滿量程精度），量程为2MPa的压力传感器，其压力损失可允许误差为2MPa×1.5%=±0.03MPa；当夏天压力为1 MPa时，其最大相对误差为±0.03/1×100%=±3%；当冬天压力为0.3 MPa时，其最大相对误差为±0.03/0.3×100%=±10%。由此可见，随着检测点压力的降低，相对误差越来越大。
3.2 气质不稳定，有析水情况
主要是天然气设施检维修中处理不达标，湿气进入管道，经过长输管道输送，因距离较长、地下温度较低出现的情况。会损失相当部分的天然气，而且析出的水会随着压力在用户处喷出，造成用户用气闪停，打不着火。分离不彻底的天然气气质中含有液体，会腐蚀流量计的各个连接部位和传感器，连接部位使用的密封垫片腐蚀后会造成流量计的局部渗漏，影响了流量计的精确计量。
3.3 供气量降低，输差率增大
供气量持续走低，在输差平稳的情况下，输差率会增大。
3.4 人为误差
该误差主要是录取数据人员未按规定时间录入数据，可能会因为天气原因导致未及时到岗、发生各类突发事情未及时读取数据。
3.5 工况变化误差
该误差主要是由脉动流现象和超量程、流程频繁波动引起的。管道中气体流速和压力发生突然变化，造成脉动流，引起差压波动，当节流装置出现明显的脉动流时，计量可能产生较大误差。
3.6 计量仪表误差
每个规格的流量计均有其流量范围，当介质流量低于流量下限时，如果介质流速过低，无法检测流速，将无法保证精度；而当流量高于流量上限时，TDS旋进式流量计的压力损失过大，会产生丢脉冲、漏计等现象，无法保证流量计的精度。在流量计选型时，必须以工作流量处于流量计所能覆盖的流量范围内为原则。TDS旋进式流量计的量程比一般在15∶1左右，超出量程的上限或下限，均会出现较大的计量误差。
3.7 偷盗气产生的误差
偷盗气问题不可避免，这是天然气销售行业面临的长期问题，偷盗分子手段愈发隐蔽，偷盗方法复杂多样，且案发取证难，处罚量刑模糊，难以形成有力的震慑。一旦有偷盗气情况发生，必然会使油田利益受到严重损失。所以，如何打击偷盗气，维护油田利益是我们要长期关注的问题。
四、输差问题的处理
4.1 查看管道供气量、销售量和压力是否有较大波动。
4.2 在分析出输差和修正输差不正常波动后，首先分析是哪条管线、哪个用户出现的问题，询问属地单位和用户管理单位，了解流量计运行情况及生产处理方面的情况，了解用户近期用气变化情况。
五、降低输差的措施
5.1 加强流量计选型管理
选型是流量计使用中最先遇到的问题，在进行具体选型时，一般需要综合考虑一下几方面的因素：仪表性能，流体特性，安装要求，环境条件，维护需求及价格等因素。其中对测量对象的确切了解最为重要，需要选型设计人员亲自到现场进行深入调查才能搞清楚。
5.2 加强天然气工作人员的素质和业务能力
提高天然气销售人员的素质，使每一个员工都能熟悉工作，做到持证上岗，加强对计量人员的培训，内容包括：计量专业基础知识、相应计量标准和计量器具的原理、使用、维护的专业项目知识、计量实际操作技能训练以及计量数据收集、处理、分析等相关知识技能，打造业务素质高、服务意识强的良好天然气管理队伍。
5.3 加强供气管线的管理，各供气单位摸清所辖管网分布情况，加强巡线、维护等管理工作，防止跑冒滴漏和偷盗气现象的发生。
5.4 更好的向远程传输、天然气计量自动化发展
我们油田天然气生产的特点是产量波动大，尤其是冬季产量不稳定。现在主要是人工抄表，油田采用的技术无法实现测量数据的远传，各生产管理部门无法通过计算机网络共享生产的实时数据以及其他管理信息。应建成集传感器技术、计算机技术、网络通信技术、数据库技术、信息管理技术、控制技术和测量技术于一身的天然气计量、管理网络系统。
六、结论
综上所述，要控制好输差，分析研究是方法，杜绝偷盗气是关键，规范计量管理是手段，提高计量外销人员素质和责任心是根本。只要各个部门、单位齐心合力、众志成城，以高度的责任心、高水平的技术、周密的安排，落实到天然气外销的每个环节，就可以使我们的天然气外销工作顺利、通畅的开展。随着计量技术的进步和计量管理力度的增大，天然气销售输差问题一定能够得到更有效的控制，实现供需双赢，为天然气外销稳定，实现油田经济效益最大化做出更大的贡献。
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