孫浩清

遼河油田興隆臺(tái)采油廠采油作業(yè)四區(qū) （盤錦 124010）

在采油現(xiàn)場(chǎng)，智能旋進(jìn)流量計(jì)由于其無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，耐腐蝕，穩(wěn)定性高，易安裝維護(hù)等特點(diǎn)，主要應(yīng)用在單井計(jì)量，外輸氣量交接，自耗氣量統(tǒng)計(jì)等。由于氣量較大，如果智能旋進(jìn)流量計(jì)存在較大誤差，會(huì)對(duì)單井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析，外輸氣量結(jié)算，自耗氣的管理等方面造成非常大的影響，因此，及時(shí)總結(jié)出智能旋進(jìn)流量計(jì)計(jì)量精度的影響因素，不僅有助于提高氣體計(jì)量的準(zhǔn)確性，更便于采油管理者對(duì)氣體計(jì)量進(jìn)行管理。

1 智能旋進(jìn)流量計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)

智能旋進(jìn)流量計(jì)主要由旋渦發(fā)生器、壓力傳感器、溫度傳感器、整流器、智能流量積算儀、信號(hào)檢測(cè)器等組成。如圖1。

圖1 智能旋進(jìn)流量計(jì)結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理：

智能旋進(jìn)流量計(jì)殼體剖面呈兩頭較大，中間略小的形狀。入口側(cè)的收縮段內(nèi)有一組導(dǎo)流葉片用于強(qiáng)制產(chǎn)生旋渦流，出口側(cè)有一個(gè)整流器用于消除旋渦流，使流體恢復(fù)軸向流動(dòng)。當(dāng)流體通過流量傳感器入口進(jìn)入流量傳感器時(shí)，流體受到螺旋形葉片的影響進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在旋渦發(fā)生體內(nèi)形成旋渦流體在管中旋進(jìn)，形成渦流，當(dāng)旋渦流體遇到收縮段時(shí)突然沿著中心軸加速，在進(jìn)入擴(kuò)散段后，流體速度突然減慢，受回流作用影響進(jìn)行二次旋轉(zhuǎn)，形成旋進(jìn)渦流。此時(shí)流體的旋轉(zhuǎn)速度不受流體物理性質(zhì)影響，并且在相應(yīng)的范圍內(nèi)與流體的速度成良好的線性比。如圖2。

該流量計(jì)的兩個(gè)壓力傳感器通過前置放大器將檢測(cè)的電荷信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理變成與流速成正比的脈沖信號(hào)，并將這些信號(hào)傳送給積算儀，積算儀中的微處理器將干擾信號(hào)刪除，按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，修正壓縮因子，對(duì)流量信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。

圖2 智能旋進(jìn)流量計(jì)誤差特性曲線

2 影響智能旋進(jìn)流量計(jì)計(jì)量精度的因素

2.1 流量計(jì)型號(hào)的影響

為了不出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，應(yīng)在安裝流量計(jì)前要選擇合適量程儀表，保證實(shí)際流量處于流量計(jì)所要求的流量范圍之內(nèi);因?yàn)槿绻橘|(zhì)流量低于下限流量時(shí)，由于介質(zhì)流速過低，無法保證精度，甚至可能存在無法檢測(cè)到流速現(xiàn)象，而當(dāng)流量高于流量上限時(shí)，容易產(chǎn)生信號(hào)丟失、信號(hào)漏計(jì)等現(xiàn)象。影響計(jì)量精度。根據(jù)輸氣量和介質(zhì)可能達(dá)到的溫度和壓力范圍，估算出體積流量范圍，在壓損允許下，盡量選小口徑。

2.2 流量計(jì)管線入口直管段過窄的影響

在安裝完流量計(jì)后的采油站中，有些流量計(jì)入口直管段過窄，直管段內(nèi)徑小于氣流量計(jì)腔體內(nèi)徑，當(dāng)產(chǎn)氣過多時(shí)，天然氣仍不能及時(shí)從細(xì)管段排走，造成流量計(jì)入口管線內(nèi)壓力逐步增加，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量值比實(shí)際值要偏低。

2.3 計(jì)量直管段內(nèi)存在雜物的影響

由于焊縫管材時(shí)容易在焊接處有焊碴殘留在管內(nèi)或者出砂氣井由于氣體分離不徹底夾雜部分沙粒等影響，造成計(jì)量直管段內(nèi)壁粗糙，流體的阻力上漲，從而改變了流體的流向，造成流體流束和管道軸線不平行，流體在流量計(jì)內(nèi)的流動(dòng)特性發(fā)生變化，流量計(jì)計(jì)量值因此偏低。

2.4 溫度的影響

流量計(jì)工作情況受溫度制約較大，要想流量計(jì)正常工作，必須在合適的溫度范圍內(nèi)。一旦環(huán)境溫度不適合，比如冬季，在保溫措施不完善的情況下，不僅使流量計(jì)計(jì)量誤差較大，還會(huì)對(duì)流量計(jì)內(nèi)部部件造成損壞。

2.5 氣體含液的影響。

油井生產(chǎn)的氣液兩項(xiàng)經(jīng)分離器簡(jiǎn)單分離后，進(jìn)入流量計(jì)計(jì)量。當(dāng)分離器分離效果不好時(shí)，天然氣中會(huì)攜帶出一定的液量，俗稱的氣管線充油現(xiàn)象。當(dāng)天然氣中的液量在管道中聚集成液流，液氣兩相流同時(shí)流過流量計(jì)時(shí)，流量計(jì)顯示的流量則遠(yuǎn)低于實(shí)際值。

同時(shí)如果流量計(jì)壁內(nèi)、旋渦發(fā)生器或檢測(cè)元件探頭表面被油吸附，檢測(cè)元件收到的信號(hào)就是不準(zhǔn)確的值，流量計(jì)顯示的結(jié)果也會(huì)生影響。

3 結(jié)語

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析，該流量計(jì)最適合于較純凈的氣體計(jì)量。要保證流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確，提高計(jì)量精度，還必須注意以下幾個(gè)問題:

(1)正確選擇表量程。勿使實(shí)際流量超出流量計(jì)流量范圍。

(2)按照說明書的推薦的方法安裝。入口直管段不宜過窄，直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑，更不能有臺(tái)階，磨平連接法蘭的焊縫。

(3)保持流量計(jì)所在環(huán)境合適，盡量將流量計(jì)安裝在房間內(nèi)，保持流量計(jì)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定。

(4)及時(shí)清流量計(jì)所在管線。為了不影響計(jì)量精度，應(yīng)定期清理管線，保持管道通暢無雜物。

[1]朱寧寧,黃崇舜,李占麗. 影響旋進(jìn)旋渦流量計(jì)準(zhǔn)確度的因素[J]. 工業(yè)計(jì)量, 2010,(S2).

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