信息摘要:
電磁流量計在(zài)油田的注水、注聚及汙水計量中發揮著(zhe)重要作用,而高含水原油屬於一種新(xīn)的計量介質(zhì)。根(gēn)據高含水油因水成連續相而具一定(dìng)導電能力這一特點,…
電磁流量計在油田的注水、注聚及汙水計量(liàng)中發揮著(zhe)重要作用,而高含水原油屬於一種(zhǒng)新的計量介質。根據高含水(shuǐ)油因水成連續(xù)相而具一定導電能力這一特點,在原有流量計的基礎上進行相關的技術改進,研製出適合計量含砂及高含水原油的防(fáng)爆電磁流量計。
1.電磁流量計用於(yú)含砂及高含水原油計量中的優勢。
電磁流量計用於含砂及高含水原油計量具(jù)有(yǒu)下麵(miàn)一(yī)些優勢。
(1)傳感器的結構簡單可靠,通徑與前(qián)後直管段的(de)管徑相同,且流道內沒有可(kě)動部件,沒有阻礙被測液(yè)體流動的部件及節流裝置,不會出現堵、卡現(xiàn)象。
(2)被測介質在測量管中流過時,幾乎沒有壓力損失(shī),可以明顯地減少(shǎo)泵的原動力消耗。
(3)電磁流量(liàng)計的輸出電流(liú)、頻率與(yǔ)被測流量成線性關係,它不受被測介(jiè)質(溫度、壓力、粘度)的影響。因此,電磁流量(liàng)計隻要經水標定後(hòu),就可以用來測量含砂或高含水的原油,而(ér)不需要修(xiū)正。
(4)電磁流量計無機械慣性,反應靈敏,可以測量瞬時脈動流量,便於生產現場的監控。
2.電磁流量計的技術改進
根據高含水原油這一特殊介質及其使用環境的特(tè)點(diǎn),對早期廣泛應用於注水、注聚等計量中的電磁流量計進行了相關的技(jì)術改進。
(1)對傳感器進行防(fáng)爆處理(lǐ)。通過現場應用(yòng)進行綜(zōng)合分析,認(rèn)為高含水原油的計(jì)量場所是(shì)油氣密集的地(dì)方,需(xū)要對傳感(gǎn)器進(jìn)行防爆處理(lǐ)才能滿足工(gōng)作需要。根據傳感器的特點及其(qí)使用環境的要求(qiú),選用了傳感器的複合防(fáng)爆型(xíng)式(shì),即澆封隔爆(bào)型,防爆(bào)標誌為mdIIBT4。關鍵技術是傳感(gǎn)器主體結構采用了澆封工藝技術(shù)、接線盒采用了隔爆外殼(ké)。接線盒的隔爆接合麵為(wéi)螺紋隔爆接合而,引人(rén)裝置采用密封圈(quān)壓緊螺母式,產品通過了國家(jiā)防爆電氣產品質量監督檢驗測試中心的(de)5項試驗。
(2)提高(gāo)轉(zhuǎn)換器的輸人阻抗,保證流量計的測量精度。對(duì)電磁流量計來說,傳感器產生的感(gǎn)應電勢隻有幾毫伏,如要進行準確測量(liàng),要(yào)求轉換器的輸入(rù)阻抗遠遠大於傳感器的內阻,才能保證儀表的(de)精度。電磁流量傳感器的(de)內阻僅與被測介質的電導率和電極直徑有關。高含水油的電導率隨含水情況有(yǒu)所變化,因此,采用了專用(yòng)前置放大器,相應地提高了轉換器的輸入阻抗(kàng),保證了測量精度。
(3)轉換器實現智能化。智能電磁(cí)流量計采用了自動跟蹤(zōng)式勵磁控製和智能反饋式信號放大處理技術,使用了多CPU協同信息處理的方法,使儀表在功能上(shàng)具有了(le)支持各種(zhǒng)傳感器匹配(pèi)與校驗、數(shù)字與模擬的係統(tǒng)連接、自診斷和(hé)安裝調試測試、斷電信息保護、在線信息査詢、軟件(jiàn)衝擊自動恢複多單位多形式的計量顯示(shì)選擇等全方位的智(zhì)能化功能,操作(zuò)使用十(shí)分方便。
(4)改進型(xíng)電磁流量計的主要技術指標。①適應的場所:轉油站(zhàn)、聯合站的高含水油計量,因為(wéi)這些場所的高(gāo)含水油經過油氣分離,流(liú)態比較穩定,含水波動較(jiào)小,計量精度能夠保證(zhèng);②被測介質的含水率:>80%;③工作壓力:≤2.5MPa;④被測介質溫度:≤100℃;⑤傳感器(qì)襯裏:可根據被測介質的溫(wēn)度選擇不同的(de)襯裏。高含水油的溫度一般在50~70℃,選擇耐油橡膠襯裏(lǐ)可滿足計量要求;⑥口(kǒu)徑依據被測液量的滿(mǎn)量程流量來選擇(zé)。電磁流量計的流速下限為0.5m/s。一般流量測量以2m/s為經濟流速,而在高含水油測量(liàng)時,流(liú)體的流(liú)速要求偏高一些,一般3~4m/s,這樣可以避(bì)免低流(liú)速時原油附著於測量管壁(bì)及電極上,保證正常(cháng)計量。
3.應用情況對比
電(diàn)磁流量計應用於樁西采油廠聯合站(zhàn)、桃82站、樁1站、孤東(dōng)、河(hé)口(kǒu)等站(zhàn)的含砂、高含水原油計量中,使用一年多來,故障(zhàng)率(lǜ)低,計量準確。與羅茨流量(liàng)計相比,減小了維修工作量,降(jiàng)低了工人的勞動強度,同時也節約了一定的維(wéi)修成本。下(xià)麵是兩種流量計的使用對比情況。
(1)羅茨流量計的使用情況。含砂、高含水原油(含水大於85%)的計量以前采用羅茨流量(liàng)計,磨損嚴重(chóng),故障率明顯升高,且誤差較大。有的(de)流量計甚至使用不到半年就得更換,維(wéi)修成本居高不下。據統計(jì),樁西采油廠每年(nián)用於羅茨(cí)流量計的維修費用均在20萬元以上,ZUI高單台年維修費用為5.4萬元。
1999年初,對樁西采油(yóu)廠樁1站用(yòng)於(yú)高含水油計量的羅茨流(liú)量計(jì)進行了故障跟蹤(zōng)分析。通過故障分析可以看出,由於介質含水率高,使流量計各零部件的磨損加劇,導(dǎo)致了流量計(jì)磁聯軸脫磁、轉子結(jié)垢、卡死等故(gù)障;由於(yú)磨損嚴重,漏失量增大,使計量出現(xiàn)偏差。1999年8月4日,在樁西聯合站用一台0.2級的(de)新羅茨(cí)流量計,對樁1線油的0.5級羅茨流量計進行在線測量比對(duì),測算出的平均計量誤差為2.3%。
(2)電(diàn)磁流量計的使用情況。在樁西聯合站、樁1等站高含水原油計(jì)量中(zhōng)的電磁流量計,使用一年來(lái),運轉情況良好。電磁流量計使用一年後,相對誤差基本控製在允許的範圍內,精度比較(jiào)可靠,在高含水(shuǐ)油計量具有一定的推廣應用價值。