油田水计量流量计应用分析应用

   目前,在油田水计量方面,所应用的水流量计各个时期的产品都有,根据现场的使用情况,发现了它们各自的优缺点。也发现并不是新型的、先进的仪表就可以适用所有地方,只有根据流量、流态、安装要求与环境条件等因素,合理有效地利用各种类型的水计量仪表才能发挥出它们真正的性能。大庆油田采油八厂油田计量掺水、污水、清水的水流量计常用的有以下几种:涡轮流量计、涡街流量计和电磁流量计。下面根据其原理和现场应用情况分析这三种水计量仪表的适用性。

1.涡轮流量计

被测流体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转,涡轮的转速随流量的变化成正比,再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲,经前置放大器放大后,送入显示仪表进行计数和显示,根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。

涡轮流量计的精度*高,在± 0.5%～± 0.1%左右,量程比1∶50,可适应高参数(高温、高压和低温),短期重复性好,但它的检验费、维护费和辅助设备费(过滤器、整流器等)投入资金多。

2.涡街流量计

当流体以一定流速流经设置在流场中的旋涡发生体时,在柱体的下游产生一对交替出现的而且排列整齐的涡列(涡街),检测元件得到该频率信号,经放大、整形输出脉冲方波,流量积算仪接受到脉冲信号,经CPU运算显示流量和总量。可以从它的运算公式分析出计量过程中,哪些因素对涡街流量计的性能影响较大。

涡街流量计精确度对于液体大致在± 0.5%～± 2%之间;量程比1∶20;没有可动的机械部件,压损小,维护工作量小,仪表常数稳定,不受测量介质物性的影响。体积轻,安装方式任意。

3.电磁流量计

电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,即被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一感应电动势。电磁流量计不受温度、压力、粘度、重度等外界因素的影响,测量管内部无收缩或凸出部分的压力损失,另外,流量元件检测出的*初信号,是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。

电磁流量计技术发展成熟,优点突出,虽然重复性不高,准确度略低,但从安装到使用、维护,都不需要做许多额外的工作。由于污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小及有一定的导电能力等特性,测量污水的流量,电磁流量计是很好的选择。

4.流量计特征综合对比

为了更直观地了解这三种流量计的状况,表1就流量计适用条件及其特征作了全面的对比。

表1　流量计特征对比

类型项目	涡街流量计	涡轮流量计	电磁流量计
精度	0.5～ 1.5	高	1.0
压损	较小	大	小
低速	难	可	难
高温
防腐			可
远传	智能型		智能型
重量	轻	一般	重
价格	低	中	贵
大粘度		可	导电液
小管径		可
量程比	1∶20	1∶50	10∶1
含杂质			可
故障率	低	一般	低
介质种类	气、液	液	导电液
结垢影响	大	大	小
粘附影响	大	大	小
测量原理	频率	容积	速度
补偿方式	密度
积算方式	线性	线性	开方
瞬时显示	智能型		智能型
安装方法	任意	水平	水平
安装难易	易	难	难
维护使用	易	易	难
使用寿命	一般	易磨损	可

5.回流问题

在密闭管道中,液体从高压区流向低压区,如井口注水、联合站供水等。以井口注水为例:当井口压力大于增压泵泵压或接近时,或因管道本身原因压阻较大时,有一部分经过流量计计量的水会返回来,进入其它井口或系统,而这部分水返回时流量计也会计量。经有关部门测试得出:在密闭管道系统中,回流问题普遍存在,而以上三种流量计在出现回流时,计量的数值不尽相同,有的数值增大,有的减少,有的不变。因此,会出现系统给水量与接收的一方数值偏差较大的现象,给油田水计量工作增加了很多困难。目前唯一能解决此问题的就是采用双向流量传感器的流量计。