油田地區(qū)影響智能旋進流量計計量精度的因素

孫浩清

遼河油田興隆臺采油廠采油作業(yè)四區(qū) （盤錦 124010）

在采油現(xiàn)場，智能旋進流量計由于其無機械轉(zhuǎn)動部件，耐腐蝕，穩(wěn)定性高，易安裝維護等特點，主要應用在單井計量，外輸氣量交接，自耗氣量統(tǒng)計等。由于氣量較大，如果智能旋進流量計存在較大誤差，會對單井生產(chǎn)動態(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，及時總結(jié)出智能旋進流量計計量精度的影響因素，不僅有助于提高氣體計量的準確性，更便于采油管理者對氣體計量進行管理。

1 智能旋進流量計結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)

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

圖1 智能旋進流量計結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理：

智能旋進流量計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)有一組導流葉片用于強制產(chǎn)生旋渦流，出口側(cè)有一個整流器用于消除旋渦流，使流體恢復軸向流動。當流體通過流量傳感器入口進入流量傳感器時，流體受到螺旋形葉片的影響進行旋轉(zhuǎn)，在旋渦發(fā)生體內(nèi)形成旋渦流體在管中旋進，形成渦流，當旋渦流體遇到收縮段時突然沿著中心軸加速，在進入擴散段后，流體速度突然減慢，受回流作用影響進行二次旋轉(zhuǎn)，形成旋進渦流。此時流體的旋轉(zhuǎn)速度不受流體物理性質(zhì)影響，并且在相應的范圍內(nèi)與流體的速度成良好的線性比。如圖2。

該流量計的兩個壓力傳感器通過前置放大器將檢測的電荷信號進行放大、濾波等處理變成與流速成正比的脈沖信號，并將這些信號傳送給積算儀，積算儀中的微處理器將干擾信號刪除，按照氣態(tài)方程進行溫壓補償，修正壓縮因子，對流量信號進行計數(shù)處理。

圖2 智能旋進流量計誤差特性曲線

2 影響智能旋進流量計計量精度的因素

2.1 流量計型號的影響

為了不出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，應在安裝流量計前要選擇合適量程儀表，保證實際流量處于流量計所要求的流量范圍之內(nèi);因為如果介質(zhì)流量低于下限流量時，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到流速現(xiàn)象，而當流量高于流量上限時，容易產(chǎn)生信號丟失、信號漏計等現(xiàn)象。影響計量精度。根據(jù)輸氣量和介質(zhì)可能達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 流量計管線入口直管段過窄的影響

在安裝完流量計后的采油站中，有些流量計入口直管段過窄，直管段內(nèi)徑小于氣流量計腔體內(nèi)徑，當產(chǎn)氣過多時，天然氣仍不能及時從細管段排走，造成流量計入口管線內(nèi)壓力逐步增加，現(xiàn)場計量值比實際值要偏低。

2.3 計量直管段內(nèi)存在雜物的影響

由于焊縫管材時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，流體在流量計內(nèi)的流動特性發(fā)生變化，流量計計量值因此偏低。

2.4 溫度的影響

流量計工作情況受溫度制約較大，要想流量計正常工作，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，不僅使流量計計量誤差較大，還會對流量計內(nèi)部部件造成損壞。

2.5 氣體含液的影響。

油井生產(chǎn)的氣液兩項經(jīng)分離器簡單分離后，進入流量計計量。當分離器分離效果不好時，天然氣中會攜帶出一定的液量，俗稱的氣管線充油現(xiàn)象。當天然氣中的液量在管道中聚集成液流，液氣兩相流同時流過流量計時，流量計顯示的流量則遠低于實際值。

同時如果流量計壁內(nèi)、旋渦發(fā)生器或檢測元件探頭表面被油吸附，檢測元件收到的信號就是不準確的值，流量計顯示的結(jié)果也會生影響。

3 結(jié)語

經(jīng)過現(xiàn)場應用分析，該流量計最適合于較純凈的氣體計量。要保證流量計計量準確，提高計量精度，還必須注意以下幾個問題:

(1)正確選擇表量程。勿使實際流量超出流量計流量范圍。

(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)壁應光滑，更不能有臺階，磨平連接法蘭的焊縫。

(3)保持流量計所在環(huán)境合適，盡量將流量計安裝在房間內(nèi)，保持流量計環(huán)境相對穩(wěn)定。

(4)及時清流量計所在管線。為了不影響計量精度，應定期清理管線，保持管道通暢無雜物。

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