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孔板流量计在油田高含水期中转站外输计量的应用效果

作者: 来源: 发布时间:2018-03-22 10:53:58

    以分割流体体积为原理的容积式原油流量计量仪表(孔板流量计、刮板流量计、双转子流量计等)在中转站外输油计量中一直起着重要的作用。随着油田发展,综合含水逐渐上升,各种驱油方法的运用使得采出液的成分发生了变化,对采出液的分离、计量、集输过程提出了新的要求。

孔板流量计在油田高含水期中转站外输计量的应用效果

  1、问题的提出:
 
  以分割流体体积为原理的容积式计量仪表属机械传动型仪表,它以被测物料流动产生的压差为动力,适用于洁净的、黏度较高的液体的计量。原油在被计量的同时充当了机械传动过程中的润滑剂。从过去中转站和联合站流量计的使用情况来看,其计量精度高,磨损小,维修费用低,主要是因为原油中含水率较低,流量计机械传动部分得到了较好的润滑。目前聚合物驱油区块的中转站外输油含水已达95%以上,外输油流量计处于无油润滑状态,经常发生机械故障,容易憋压跑油,形成安全隐患,计量精度明显降低,无法及时提供生产数据,每年需要大量资金进行维护修理。因此,油田高含水期中转站外输计量成为生产管理的重要问题。
 
  2、仪表的选择:
 
  近年来以流体振动为原理的旋涡流量仪表发展迅速,已经成为最通用的计量仪表之一,广泛地应用于油田的注水、清水、污水及掺水的计量中。旋涡流量计是根据卡门和斯特罗哈尔提出的旋涡产生及其与流量关系的理论研制而成。
 
  (1)结构特点。孔板流量计量仪表安装使用简单,压损小,无可动部件,稳定性好,使用寿命长,维修率低。流量范围宽可达10:1或20:1,甚至更大;准确度较高,属中上水平,一般可达±1%R左右;输出与流量成正比的脉冲信号,适于总量计量,无零点漂移;在一定雷诺数范围内,输出信号不受流体物性及组分的影响,仪表系数仅与旋涡发生体形状、尺寸有关,可以在一种典型介质中校准(根据现场介质进行校准)。
 
  (2)选择对比。计量封闭管道中流体的计量仪表可分为推理式流量计和容积式流量计两大类。各类仪表都有各自的特点,可从仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件及经济因素等方面分析比较孔板流量计体积庞大,安装和维修困难;在用于高黏度、低流速的流体计量中精度高,而且漏失量小;仪表的购置、安装、运行及维护备件修理费用非常高。推理式流量计中的LUBW文丘利型旋涡流量计的各项性能特点与容积式流量计正好相反,并且在结构上弥补了传统的旋涡流量计在大管道小流量计量中的不足,比较适合目前中转站外输油高含水计量。

速度式:电磁、超声波、涡轮、涡街、旋进旋涡、旋翼等。
容积式:腰轮、椭圆齿轮、活塞类、刮板等。
差压式:孔板、巴类如阿牛巴等、V锥、锲式、弯管、喷嘴、靶式等
变面积:转子、(明渠类应也算此项吧)等。
质量:科氏、热式等。
 
  3、仪表的应用:
 
  聚喇360转油站部分主要包括分离器3座,转油缓冲罐1座,转油泵3台(在运2台),腰轮流量计2台(DN200),每年转油泵耗电55´104kW•h,再加上流量计、电机、泵及变频器等维修费用每年至少要超过60多万元。将此种新型流量计应用到转油系统之中,具体做法是在保持原有的转油计量流程不变的情况下,将此流量计装在分离器油出口的汇管上,利用转油部分的冷输流程进行生产。流程的优点是既可以利用新型流量计进行计量,同时也可以随时启动原有的计量系统进行双系统计量或串联校验。与改造前相比,流程显然简单了很多,不但达到了繁中求简、节能降耗目的,而且大大提高了本站转油计量系统运行的安全性和可靠性。
 
  (1)工艺部分的改动。将408队12座计量间所管辖的油井全部停运(停180min);将1#~3#分离器到转油缓冲罐Φ377´7的汇管截断;配法兰将新式流量计安装到位。
 
  (2)仪表部分的改动。新式流量计的通讯采用的是485信号协议,可通过微机控制系统实时显示介质的温度、压力、瞬时流量及累计流量。
 
 
  4、应用效果:
 
  该工艺流程的改造是对聚喇360转油站地面工艺必要的改进和完善,不仅使工艺流程简单,合理,便于操作,每年节电55´104kW•h,对油田的挖潜增效、节能降耗有着积极的意义,而且对全厂已建或同类站具有很好的示范作用。
 
  (1)LUBW文丘利型旋涡流量计属于电子式仪表,内部有处理器和转换器。仪表不但有累计量和瞬时量显示,而且具有数据远传功能,可通过信号电缆将流量传送到控制室自控仪表盘的数字指示仪表中,实现瞬时流量显示,累计流量显示,流量上、下限报警,从而及时了解生产动态,减少产量损失。不但能够随时掌握外输流量情况,而且间接对缓冲罐、流量计、电机及泵等设备的管理起到辅助作用,实现合理平衡外输,达到节能降耗的目的。
       (2)采用卡门涡街原理的孔板流量计应用于中转站外输计量中,可将原来中转站外输油流量计的定时管理方式转变为实时的量化管理模式,使岗位人员在值班室内随时掌握现场设备的工作情况,从而达到安全、节能的目的。

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