科氏質(zhì)量流量計(jì)在轉(zhuǎn)油站的應(yīng)用

　　傳感器部分的左、右檢測(cè)器拾取的信號(hào)輸入到變送器中用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間差的測(cè)量；激勵(lì)器用來激勵(lì)振動(dòng)管使之產(chǎn)生角振動(dòng)；溫度傳感器用來測(cè)量介質(zhì)的溫度以補(bǔ)償流管彈性模量的溫度變化。流量計(jì)變送器主要是對(duì)來自上述各部份的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量的測(cè)量。
　　（二）測(cè)量原理
　　如圖2所示，截取一根支管，流體在其內(nèi)以速度V從A流向B，將此管置于以角速

　　當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度V流動(dòng)時(shí)，任何一段長(zhǎng)度Δx的管道將受到一個(gè)切向科里奧利力：
　　ΔFc：ΔFc=2ωVρAΔx （1）
　　式中，A—管道的流通截面積。由于存在關(guān)系式：mq=ρVA
　　所以： ΔFc =2ωqmΔx （2）
　　因此，直接或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管中流動(dòng)流體的科里奧利力就可以測(cè)得質(zhì)量流量。
　　二、質(zhì)量流量計(jì)在轉(zhuǎn)油站中的具體應(yīng)用
　　在油田生產(chǎn)中轉(zhuǎn)油站是油田的重要組成部分，通常情況下計(jì)量站的混合液和天然氣都首先輸送到轉(zhuǎn)油站，經(jīng)轉(zhuǎn)油站處理后再輸送到聯(lián)合站。轉(zhuǎn)油站擔(dān)負(fù)著油、氣、水的三相分離，原油加熱、輸送和油、氣計(jì)量等工作。隨著油田產(chǎn)液量的不斷增加，原油含水的持續(xù)上升，轉(zhuǎn)油站的作用也日益重要起來。
　　目前油田對(duì)原油的計(jì)量大多采用分離器、含水分析儀、溫度計(jì)、液位計(jì)、壓變等儀表配合使用。在實(shí)際操作中要將分離器測(cè)得體積量轉(zhuǎn)化成質(zhì)量，這不僅要考慮到儀表本身的精度，還要考慮溫度、壓力等參數(shù)的影響以及操作帶來的偏差。在轉(zhuǎn)油站安裝質(zhì)量流量計(jì)后，用于各個(gè)計(jì)量站原油的外輸計(jì)量和含水分析。通過質(zhì)量流量計(jì)對(duì)原油的流量、密度進(jìn)行測(cè)量，然后用密度法算出含水率，進(jìn)而得出純油量。質(zhì)量流量計(jì)在我油田的應(yīng)用效果以G43-23轉(zhuǎn)油站質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量情況為實(shí)例，詳細(xì)分析如下：
　　表1反應(yīng)出了質(zhì)量流量計(jì)與各計(jì)量站分離器的液量計(jì)量結(jié)果對(duì)比，從該對(duì)比結(jié)果可以看出質(zhì)量流量計(jì)與分離器液量計(jì)量結(jié)果之間的誤差都在3%之內(nèi)，小于油田企業(yè)原油計(jì)量的誤差標(biāo)準(zhǔn)。并且在圖3中也可以明顯地看出計(jì)量結(jié)果趨勢(shì)的一致性。
　　表1 含水原油質(zhì)量流量計(jì)和計(jì)量間分離罐計(jì)量對(duì)比

　　圖3 液量測(cè)量對(duì)比趨勢(shì)圖

　　表2是質(zhì)量流量計(jì)與計(jì)量間的含水分析儀測(cè)量原油含水率的對(duì)比結(jié)果，從對(duì)比結(jié)果表可以看出質(zhì)量流量計(jì)與各個(gè)計(jì)量間分離器、含水分析儀計(jì)量結(jié)果之間有一定差異，最大誤差達(dá)到了5.89%。該差異的形成主要由人為因素和引入的密度存在誤差造成。但是從圖4含水對(duì)比趨勢(shì)圖上可以看出含水測(cè)量的走向大體相同。

　　圖4 含水測(cè)量對(duì)比趨勢(shì)圖

　　在轉(zhuǎn)油站中的待測(cè)介質(zhì)較為穩(wěn)定，所以質(zhì)量流量計(jì)在外輸交接計(jì)量的使用中比較穩(wěn)定，問題很少。一般表現(xiàn)為含水測(cè)量不準(zhǔn)，密度誤差大，但是經(jīng)過我們與廠家的共同努力和大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析表明：含水測(cè)量的誤差主要是由我們輸入的標(biāo)準(zhǔn)狀況下油和水的密度值不能準(zhǔn)確反映真實(shí)狀況下的純油和礦化水的真實(shí)密度造成，而密度誤差是因?yàn)榘惭b不符合規(guī)則引起的。
　　三、質(zhì)量流量計(jì)在轉(zhuǎn)油站應(yīng)用中的局限性和處理方案
　?。ㄒ唬┵|(zhì)量流量計(jì)的基本組成
　　液體中的含氣量不但會(huì)影響到流量測(cè)量的精度，而且也會(huì)影響密度的測(cè)量和含水率的推算。大量的有關(guān)資料表明：當(dāng)油水混合液中含有的游離氣體積比不超過15％時(shí)，流量計(jì)可以正常穩(wěn)定的工作；當(dāng)含氣量小于5％時(shí)，流量計(jì)量精度幾乎不受影響； 當(dāng)含氣量約為l0％時(shí)，流量測(cè)量誤差小于3％ 。在轉(zhuǎn)油站計(jì)量過程中，由于油井產(chǎn)出的混合液經(jīng)過三相分離器后部分氣體被分離出去，所以氣體對(duì)液量測(cè)量影響很小。但這樣也難以保證液體中不含有氣體，所以通過一定的技術(shù)手段提高分離器的分離效果，并且在經(jīng)過流量計(jì)之前盡可能的將混合液中的氣體分離出去，才能保證流量計(jì)量的準(zhǔn)確性。
　?。ǘ┧图冇兔芏葘?duì)含水率的影響
　　在實(shí)際測(cè)量混合物的含水率時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，即使是同一個(gè)計(jì)量站的幾口油井，它們各自的純油和礦化水的密度都有所不同，而且同一口井的這兩個(gè)參數(shù)在不同時(shí)期也存在著差異，而且計(jì)量匯集了若干油井的混合液，所以在含水率計(jì)算時(shí)引入的油、水密度的值就必須結(jié)合油品情況并進(jìn)行大量的試驗(yàn)。影響含水率計(jì)算的另一個(gè)主要因素是我們輸入的純油密度是在常溫常壓下在化驗(yàn)室得到的，而含水率的計(jì)算公式中引入的純油密度是在分離器即時(shí)壓力和溫度下含有溶解氣的飽和原油密度，所以在取樣化驗(yàn)時(shí)可以采用帶壓取樣的方式，減少引入密度值造成的測(cè)量誤差。
　?。ㄈ?/FONT>零點(diǎn)不穩(wěn)定的處理
　　質(zhì)量流量計(jì)對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感，強(qiáng)加的外界振動(dòng)會(huì)引起儀表的流量計(jì)量零點(diǎn)發(fā)生變化，造成流量計(jì)量的測(cè)量誤差增大，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致流量計(jì)無法正常測(cè)量，許多型號(hào)儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點(diǎn)不穩(wěn)定度量?jī)刹糠?。另外，外界振?dòng)和應(yīng)力也會(huì)影響傳感器的諧振頻率，引起密度測(cè)量的誤差。所以流量計(jì)的安裝一定要參閱流量計(jì)安裝說明書，盡量做到無應(yīng)力安裝，對(duì)于大口徑流量計(jì)要在傳感器兩端加裝支撐，小口徑流量計(jì)可以采用連接軟管和支撐來減小振動(dòng)對(duì)流量計(jì)計(jì)量的影響。
　　四、小結(jié)
　　從對(duì)質(zhì)量流量計(jì)在我轉(zhuǎn)油站的應(yīng)用研究中可以看