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油田水計量流量計應用分析應用

   目前,在油田水計量方面,所應用的水流量計各個時期的產品都有,根據現場的使用情況,發現了它們各自的優缺點。也發現并不是新型的、先進的儀表就可以適用所有地方,只有根據流量、流態、安裝要求與環境條件等因素,合理有效地利用各種類型的水計量儀表才能發揮出它們真正的性能。大慶油田采油八廠油田計量摻水、污水、清水的水流量計常用的有以下幾種:渦輪流量計、渦街流量計和電磁流量計。下面根據其原理和現場應用情況分析這三種水計量儀表的適用性。

1.渦輪流量計

被測流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉,渦輪的轉速隨流量的變化成正比,再經磁電轉換裝置把渦輪的轉速轉換為相應頻率的電脈沖,經前置放大器放大后,送入顯示儀表進行計數和顯示,根據單位時間內的脈沖數和累計脈沖數即可求出瞬時流量和累積流量。

渦輪流量計的精度最高,在± 0.5%～± 0.1%左右,量程比1∶50,可適應高參數(高溫、高壓和低溫),短期重復性好,但它的檢驗費、維護費和輔助設備費(過濾器、整流器等)投入資金多。

2.渦街流量計

當流體以一定流速流經設置在流場中的旋渦發生體時,在柱體的下游產生一對交替出現的而且排列整齊的渦列(渦街),檢測元件得到該頻率信號,經放大、整形輸出脈沖方波,流量積算儀接受到脈沖信號,經CPU運算顯示流量和總量。可以從它的運算公式分析出計量過程中,哪些因素對渦街流量計的性能影響較大。

渦街流量計精確度對于液體大致在± 0.5%～± 2%之間;量程比1∶20;沒有可動的機械部件,壓損小,維護工作量小,儀表常數穩定,不受測量介質物性的影響。體積輕,安裝方式任意。

3.電磁流量計

電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律,即被測介質垂直于磁力線方向流動,因而在與介質流動和磁力線都垂直的方向上產生一感應電動勢。電磁流量計不受溫度、壓力、粘度、重度等外界因素的影響,測量管內部無收縮或凸出部分的壓力損失,另外,流量元件檢測出的最初信號,是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓,它與流體的其他性質無關,具有很大的優越性。

電磁流量計技術發展成熟,優點突出,雖然重復性不高,準確度略低,但從安裝到使用、維護,都不需要做許多額外的工作。由于污水具有流量變化大、含雜質、腐蝕性小及有一定的導電能力等特性,測量污水的流量,電磁流量計是很好的選擇。

4.流量計特征綜合對比

為了更直觀地了解這三種流量計的狀況,表1就流量計適用條件及其特征作了全面的對比。

表1　流量計特征對比

5.回流問題

在密閉管道中,液體從高壓區流向低壓區,如井口注水、聯合站供水等。以井口注水為例:當井口壓力大于增壓泵泵壓或接近時,或因管道本身原因壓阻較大時,有一部分經過流量計計量的水會返回來,進入其它井口或系統,而這部分水返回時流量計也會計量。經有關部門測試得出:在密閉管道系統中,回流問題普遍存在,而以上三種流量計在出現回流時,計量的數值不盡相同,有的數值增大,有的減少,有的不變。因此,會出現系統給水量與接收的一方數值偏差較大的現象,給油田水計量工作增加了很多困難。目前唯一能解決此問題的就是采用雙向流量傳感器的流量計。