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油田水計量流量計應(yīng)用分析應(yīng)用

   目前,在油田水計量方面,所應(yīng)用的水流量計各個時期的產(chǎn)品都有,根據(jù)現(xiàn)場的使用情況,發(fā)現(xiàn)了它們各自的優(yōu)缺點。也發(fā)現(xiàn)并不是新型的、先進(jìn)的儀表就可以適用所有地方,只有根據(jù)流量、流態(tài)、安裝要求與環(huán)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(fā)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(jù)其原理和現(xiàn)場應(yīng)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(zhuǎn),渦輪的轉(zhuǎn)速隨流量的變化成正比,再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的電脈沖,經(jīng)前置放大器放大后,送入顯示儀表進(jìn)行計數(shù)和顯示,根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和累計脈沖數(shù)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(yīng)高參數(shù)(高溫、高壓和低溫),短期重復(fù)性好,但它的檢驗費、維護(hù)費和輔助設(shè)備費(過濾器、整流器等)投入資金多。

2.渦街流量計

當(dāng)流體以一定流速流經(jīng)設(shè)置在流場中的旋渦發(fā)生體時,在柱體的下游產(chǎn)生一對交替出現(xiàn)的而且排列整齊的渦列(渦街),檢測元件得到該頻率信號,經(jīng)放大、整形輸出脈沖方波,流量積算儀接受到脈沖信號,經(jīng)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(jī)械部件,壓損小,維護(hù)工作量小,儀表常數(shù)穩(wěn)定,不受測量介質(zhì)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(yīng)定律,即被測介質(zhì)垂直于磁力線方向流動,因而在與介質(zhì)流動和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生一感應(yīng)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(nèi)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(zhì)無關(guān),具有很大的優(yōu)越性。

電磁流量計技術(shù)發(fā)展成熟,優(yōu)點突出,雖然重復(fù)性不高,準(zhǔn)確度略低,但從安裝到使用、維護(hù),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(zhì)、腐蝕性小及有一定的導(dǎo)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(qū)流向低壓區(qū),如井口注水、聯(lián)合站供水等。以井口注水為例:當(dāng)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(jīng)過流量計計量的水會返回來,進(jìn)入其它井口或系統(tǒng),而這部分水返回時流量計也會計量。經(jīng)有關(guān)部門測試得出:在密閉管道系統(tǒng)中,回流問題普遍存在,而以上三種流量計在出現(xiàn)回流時,計量的數(shù)值不盡相同,有的數(shù)值增大,有的減少,有的不變。因此,會出現(xiàn)系統(tǒng)給水量與接收的一方數(shù)值偏差較大的現(xiàn)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。