摘要:油氣(qi)田生産過(guo)程中油、氣(qi)、水流量計(ji)量需十分(fen)普遍。流量(liang)計 選型是(shi)否合理，将(jiang)直接影響(xiang)工藝介質(zhi)的計量的(de)精度及後(hou)期的運維(wei)成本。本文(wen)簡要介紹(shao)油氣田常(chang)用的油、氣(qi)、水流量計(ji)量儀表✉️的(de)分類、特點(dian)及測量原(yuan)理等,讨論(lun)☔各種流量(liang)計的适用(yong)範圍和選(xuan)型原則。
1常(chang)用流量計(ji)簡介
　　流量(liang)計是油氣(qi)田中重要(yao)的檢測儀(yi)表，在油氣(qi)田各類場(chang)站💛起着舉(ju)足輕重的(de)作用。流量(liang)計是能源(yuan)管理🌈和貿(mao)易交🔞接的(de)必備工具(ju)，也在油田(tian)注水、污水(shui)處理等方(fang)面也有廣(guang)🔞泛的應用(yong)。油氣田中(zhong)應用的流(liu)量計按照(zhao)結構原理(li)主要分爲(wei)容積式流(liu)量計、差壓(ya)式流❌量計(ji)、浮于式流(liu)量計、容積(ji)式流量計(ji)、速度式流(liu)量計💛、電磁(ci)流量計、質(zhi)量流量計(ji)等。不同類(lei)型的流量(liang)計有各自(zi)的特點，因(yin)此，在實際(ji)應用中要(yao)根據不同(tong)的測🤞量目(mu)的揚長避(bi)短,選擇最(zui)适宜的流(liu)量計,達到(dao)測量效果(guo)。
油氣田内(nei)油、氣水主(zhu)要計量儀(yi)表如表1所(suo)示。
 
2油氣田(tian)常用流量(liang)計特點
2.1差(cha)壓式流量(liang)計
　　差壓式(shi)流量計 是(shi)一類應用(yong)最爲廣泛(fan)的流量計(ji),其中尤以(yi) 節流式差(cha)壓式流量(liang)計 中檢測(ce)件爲标準(zhun)件的産品(pin)最爲普反(fan)。節流式差(cha)壓式流☀️量(liang)計由🈲節流(liu)裝置、 差壓(ya)變送器 和(he)流量顯示(shi)儀表組成(cheng)。常用的節(jie)流件有孔(kong)闆、文丘裏(li)管、噴嘴等(deng)。
　　差壓式流(liu)量計的檢(jian)測件按其(qi)标準化程(cheng)度分爲兩(liang)大類:标準(zhun)的和非标(biao)準。所謂标(biao)準檢測件(jian)是隻要按(an)照标準文(wen)件設計、制(zhi)造、安裝和(he)使用，無須(xu)經實流标(biao)定即可确(que)定其☁️流量(liang)值和估算(suan)測量誤差(cha)。非标準檢(jian)測件是成(cheng)熟程度較(jiao)差的，尚未(wei)🏃🏻‍♂️列入國際(ji)标準中的(de)檢測件。.
　　下(xia)面主要介(jie)紹一下在(zai)油氣田内(nei)應用較多(duo)的 孔闆流(liu)量計 。
優點(dian):
(1)标準節流(liu)件是全世(shi)界通用的(de)，并得到了(le)國際标準(zhun)組織的認(ren)可，無需實(shi)流校準，即(ji)可投用。
(2)結(jie)構易于複(fu)制，簡單、牢(lao)固、性能穩(wen)定可靠、價(jia)格低廉。
(3)應(ying)用範圍廣(guang)，包括全部(bu)單相流體(ti)(液、氣、蒸汽(qi))、部分混相(xiang)流，-般生🌈産(chan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻過程的管(guan)徑、工作狀(zhuang)态(溫度、壓(ya)力)皆有📞産(chan)品。
(4)檢測件(jian)和差壓顯(xian)示儀表可(ke)分開不同(tong)廠家生産(chan)，便與專業(ye)化規模生(sheng)産。
缺點:
(1)測(ce)量的重複(fu)性、精度在(zai)流量計中(zhong)屬于中等(deng)水平，由📐于(yu)衆多✉️因素(su)的影響錯(cuo)綜複雜，精(jing)度難于提(ti)高。
(2)範圍度(du)窄，由于流(liu)量系數與(yu)雷諾數有(you)關，一般範(fan)圍度🆚僅3:1~4:1.
(3)有(you)較長的直(zhi)管段長度(du)要求，一般(ban)難于滿足(zu)，尤其對較(jiao)🌈大管徑，問(wen)題更加突(tu)出。
(4)壓力損(sun)失大，能耗(hao)高。
(5)孔闆以(yi)内孔銳角(jiao)線來保證(zheng)精度，因此(ci)對腐蝕、磨(mo)損、結🔴垢、髒(zang)‼️污敏感，長(zhang)期使用精(jing)度難以保(bao)證，需每年(nian)拆❄️下強檢(jian)一次。
(6)采用(yong)法蘭連接(jie)，易産生跑(pao)、冒、滴、漏問(wen)題，大大增(zeng)加了維護(hu)工作量。孔(kong)闆流量計(ji)安裝如圖(tu)1所示。
 
2.2浮于(yu)式流量計(ji)
　　浮子流量(liang)計 又稱 轉(zhuan) 子流量計(ji) ,是變面積(ji)式流量計(ji)的一種,在(zai)1根由下向(xiang).上擴大的(de)垂直錐🧡管(guan)中，圓形橫(heng)截面的浮(fu)于的重力(li)是由液體(ti)💯動力承受(shou)的，從💁而使(shi)🈲浮于可以(yi)在錐管内(nei)自由地_上(shang)升和下降(jiang)。浮于流量(liang)計在小、微(wei)流量方面(mian)有舉足輕(qing)重的作用(yong)💁。
主要特點(dian):
(1) 玻璃錐管(guan)浮子流量(liang)計 結構簡(jian)單,使用方(fang)便,缺點是(shi)耐壓力低(di)，有玻璃管(guan)易碎的較(jiao)大風險。.
(2)适(shi)用于小管(guan)徑和低流(liu)速。
(3)壓力損(sun)失較低。
2.3容(rong)積式流量(liang)計
　　容積式(shi)流量計 又(you)稱定排量(liang)流量計,它(ta)利用機械(xie)測:量元件(jian)把流體連(lian)續🐇不⁉️斷地(di)分割成單(dan)個已知的(de)體積部分(fen)，根據測量(liang)室逐次充(chong)滿和排放(fang)該體積部(bu)分流體的(de)次數來測(ce)量流體體(ti)積總量。容(rong)積式流量(liang)計與❤️差壓(ya)式流量計(ji)、浮于流❓量(liang)計并列⭐爲(wei)3類使用量(liang)最大的🛀🏻流(liu)量計,常應(ying)用于昂貴(gui)介質(油品(pin)等)的總量(liang)測量。容積(ji)式流量🏃‍♀️計(ji)按其測量(liang)元件分類(lei)可分爲橢(tuo)圓齒輪流(liu)量計、刮闆(pan)流量計、雙(shuang)轉于流量(liang)計、旋轉活(huo)塞流量計(ji)、往複活塞(sai)流量計、圓(yuan)盤流量計(ji)、液封轉筒(tong)式流量計(ji)、濕式氣量(liang)計及膜式(shi)氣量計等(deng)💰。
優點:
(1)計量(liang)精度高。
(2)安(an)裝管道條(tiao)件對計量(liang)精度沒有(you)影響、無直(zhi)管段需🐕求(qiu)。
(3)可用于高(gao)粘度液體(ti)的測量。
(4)範(fan)圍度寬。
(5)直(zhi)讀式儀表(biao)無需外部(bu)能源可直(zhi)接獲得累(lei)計.總量,清(qing)晰明了操(cao)🈲作簡便。
缺(que)點:
(1)結構複(fu)雜,體積龐(pang)大。.
(2)被測介(jie)質種類、口(kou)徑、介質工(gong)作狀态局(ju)限性較大(da)。
(3)不适用于(yu)高、低溫場(chang)合。
(4)大部分(fen)儀表隻适(shi)用于潔淨(jing)單相流體(ti)。
(5)産生噪聲(sheng)及振動。
2.4速(su)度式流量(liang)計
2.4.1渦輪流(liu)量計
　　渦輪(lun)流量計 采(cai)用多葉片(pian)的轉于(渦(wo)輪)感受流(liu)體平均流(liu)速，從而推(tui)導出流量(liang)或總量的(de)儀表。一般(ban)它由傳感(gan)器和顯🏃示(shi)儀兩部分(fen)組成，也✏️可(ke)做♉成整體(ti)式。.
　　渦輪流(liu)量計和容(rong)積式流量(liang)計、科裏奧(ao)利質量流(liu)量❄️計稱爲(wei)流量計中(zhong)3類重複性(xing)、精度最佳(jia)的流量計(ji)。
優點:
(1)精度(du)高。
(2)重複性(xing)好。
(3)無零點(dian)漂移,抗幹(gan)擾能力好(hao)。
(4)範圍度寬(kuan)。
(5)結構緊湊(cou)。
缺點:
(1)不能(neng)長期保持(chi)校準特性(xing)。
(2)流體物性(xing)對流量特(te)性有較大(da)影響。
　　渦輪(lun)流量計在(zai)以下測量(liang)對象中有(you)着廣泛應(ying)用:石油、有(you)機液體、無(wu)機液、液化(hua)氣、天然氣(qi)和低溫流(liu)體等。渦輪(lun)流量計在(zai)天然氣計(ji)量方面的(de)應用僅次(ci)于孔闆流(liu)量計。
2.4.2超聲(sheng)波流量計(ji)
　　超聲波流(liu)量計 按測(ce)量原理分(fen)可分爲速(su)度差式和(he)多普勒式(shi)，利用速㊙️度(du)差式原🐪理(li)制造超聲(sheng)流量計是(shi)目前使用(yong)最多的一(yi)種超聲波(bo)流量計。
　　利(li)用多普勒(le)效應制造(zao)的超聲多(duo)普勒流量(liang)計多用于(yu)測量介質(zhi)有一定的(de)懸浮顆粒(li)或氣泡介(jie)質,使用❄️有(you)一定的局(ju)限性，但卻(que)解決丁時(shi)差式超聲(sheng)波流量計(ji)隻能測:量(liang)單一清澈(che)流體的問(wen)題，也被認(ren)爲是非接(jie)觸測量雙(shuang)相流的♍理(li)想儀表。
優(you)點:
(1)可用來(lai)測量大管(guan)徑流量。無(wu)阻礙物、壓(ya)損小、便于(yu)安☁️裝。
(2)可測(ce)量強腐蝕(shi)性介質和(he)非導電介(jie)質的流量(liang)。
(3)測量範圍(wei)大,管徑範(fan)圍從20mm~5m,且制(zhi)造成本與(yu)管徑大小(xiao)🔞關系不大(da)。
(4)測量的體(ti)積流量不(bu)受被測流(liu)體的溫度(du)、壓力粘度(du)反密🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度等(deng)熱物性參(can)數的影響(xiang)。可以做成(cheng)固定式和(he)便攜式兩(liang)種形📞式。
缺(que)點:
(1)溫度測(ce)量範圍不(bu)高，一般隻(zhi)能測量溫(wen)度低于200°C的(de)流體..
(2)抗幹(gan)擾能力差(cha)，易受氣泡(pao)、結垢、泵及(ji)其它聲源(yuan)混入的超(chao)聲雜音幹(gan)擾。
(3)直管段(duan)要求嚴格(ge)，爲前20D、後5D,否(fou)則高散性(xing)差，測量精(jing)度低。
(4)安裝(zhuang)的不确定(ding)性，會給流(liu)量測量帶(dai)來較大誤(wu)差。
(5)使用壽(shou)命短(一般(ban)精度隻能(neng)保證1年)。
(6)價(jia)格較高。
2.5電(dian)磁流量計(ji)(EMF)
　　電磁流量(liang)計 是根據(ju)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律制成的(de)一種測量(liang)導🐇電性液(ye)體介質流(liu)量的儀表(biao)。電磁流量(liang)計有一系(xi)列優良特(te)性，可以對(dui)髒污流、腐(fu)蝕流的進(jin)行測量。
優(you)點:
(1)測量通(tong)道是段光(guang)滑直管，不(bu)會阻塞，适(shi)用于測量(liang)合固體顆(ke)🏃‍♂️粒💃的液固(gu)=相流體，如(ru)紙漿、泥漿(jiang)、污水等。
(2)不(bu)産生流量(liang)檢測所造(zao)成的壓力(li)損失,節能(neng)效果好。
(3)所(suo)測得體積(ji)流量實際(ji)上不受流(liu)體密度、粘(zhan)度、溫度、壓(ya)力和電導(dao)🛀率變化的(de)明顯影響(xiang)。
(4)流量範圍(wei)大，口徑範(fan)圍寬。
(5)可應(ying)用腐蝕性(xing)流體。
缺點(dian):
(1)有一定局(ju)限性，它隻(zhi)能測量導(dao)電介質的(de)液體流量(liang)，不🔅能⁉️測💔量(liang)❗非導電介(jie)質的流量(liang)。
(2)安裝與調(diao)試比其它(ta)流量計複(fu)雜，且要求(qiu)更嚴格。安(an)裝地點不(bu)能有振動(dong)，不能有強(qiang)磁場。安裝(zhuang)時必須使(shi)變送器和(he)管道🐪有良(liang)好的接觸(chu)及良好的(de)接地。在使(shi)🈲用時必須(xu)排盡測量(liang)管中存留(liu)的氣體，否(fou)則會造成(cheng)較大的測(ce)量誤差。
(3)用(yong)來測量帶(dai)有污垢的(de)粘性液體(ti)時，粘性物(wu)或沉澱物(wu)附⁉️着在測(ce)量管内壁(bi)或電闆上(shang)，電闆.上污(wu)垢物達到(dao)一定厚度(du)，可能導緻(zhi)儀表無法(fa)測量。
　　電磁(ci)流量計廣(guang)泛應用在(zai)油氣田注(zhu)水、污水處(chu).理、造紙、市(shi)👅政給排水(shui)等領域。
2.6質(zhi)量流量計(ji)
　　質量流量(liang)計 分直接(jie)式和間接(jie)式兩種。直(zhi)接式質量(liang)流量計利(li)用與質量(liang)流量☂️直接(jie)有關的原(yuan)理進行測(ce)量，目前其(qi)正成爲商(shang)品大量應(ying)用隻有熱(re)式質量流(liu)量.計和科(ke)裏奧利力(li)質量流量(liang)計兩類。間(jian)接式質量(liang)流量計以(yi)壓力溫度(du)補償式最(zui)爲流行。
2.6.1熱(re)式質量流(liu)量計(恒溫(wen)差TMF)
優點:
(1)球(qiu)閥安裝，安(an)裝拆卸方(fang)便，并可以(yi)帶壓安裝(zhuang)。
(2)測量值不(bu)受壓力和(he)溫度影響(xiang)。
(3)響應迅速(su)。
缺點:
(1)精度(du)不及其他(ta)類型流量(liang)計,一般爲(wei)3%。
(2)适用範圍(wei)窄，隻能用(yong)于測量幹(gan)燥的非爆(bao)炸性的氣(qi)體，如壓♌縮(suo)空氣、氮氣(qi)、氩氣及其(qi)他中性氣(qi)體。
2.6.2科裏奧(ao)利質量流(liu)量計(CMF)
　　科裏(li)奧利質量(liang)流量計是(shi)利用流體(ti)在振動管(guan)中流動時(shi)，産生與質(zhi)量流量成(cheng)正比的科(ke)裏奧利力(li)原理制成(cheng)的一種直(zhi)👄接式質量(liang)流量計.
優(you)點:
(1)直接測(ce)量質量流(liu)量,正确率(lü)高。
(2)測量值(zhi)不受物性(xing)(密度、粘度(du))影響。
(3)無前(qian)、後直管段(duan)要求。
(4)可測(ce)量各種非(fei)牛頓流體(ti)及粘滞和(he)含微粒的(de)漿液。
缺點(dian):
(1)重量體積(ji)較大、價格(ge)昂貴。
(2)零點(dian)不穩定。
(3)隻(zhi)限于中小(xiao)口徑。
3結束(shu)語
　　不同工(gong)況可選流(liu)量計可能(neng)不止一種(zhong)，在設計選(xuan)型過程中(zhong)應㊙️結合現(xian)場應用實(shi)際、精度要(yao)求、安裝空(kong)間、性價比(bi)等因素，綜(zong)合選型。

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