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螺杆流量计在出砂油田集输系统上的应用
发布时间：2017-09-01
中原油田采油三厂文明寨油田属极复杂小断块油田，孔隙度25%一30%，胶结类型以孔隙接触式为主。进入开采后期，采出液中含砂量高达0.02%0.03%，给集输系统的管理带来了诸多不便。明二联合站分线计量主要是对文明寨来油进行计量，长期以来计量器具一直采用腰轮流量计，由于来液含砂较高，腰轮流量计对测量介质的要求高，经常造成腰轮流量计砂卡。
为解决原油计量中砂卡的问题，降低原油计量误差，通过分析优选，引进了螺杆流量计进行原油计量，使砂卡的问题得到解决，取得了较好的效果。
1螺杆流量计的结构及工作原理
螺杆流量计主要由本体、一对螺旋转子、磁性联轴器、减速机构、调整齿轮、计数器及发讯装置组成。
螺旋转子的转数，通过磁性联轴器和一系列齿轮组成的减速机构，传到表头计数器。磁性联轴器主要由主动磁钢和从动磁钢组成。
螺杆流量计属容积式流量计。其工作原理是以螺杆转子的空槽部分和计量内壁组成一密封空腔作为测量室，转子每转一周可输出8倍空腔的容积，因此流体的流量正比于螺旋转子的转速，将转子转数的累计转化为流体流量的计量，传到表头计数器，并利用无触点脉冲发讯器将流量信号进行远传。
2螺杆流f计的特点及技术性能
(1)特点
①测量精度高、流量范围广，重复性好;②螺旋转子转动均匀、震动小、寿命长;③对被测液体的粘度变化不敏感，适用于粘度较高液体的测量;④结构简单、外形尺寸小、重量轻;⑤安装容易，流量计前后不需要直管段。
(2)技术性能
允许误差范围为0.2%;重复性误差为0.07%;被测介质粘度为0.6一200m Pa .s;被测介质温度为一20℃一200℃;主要材质为不锈钢;流量范围(公称直径50mm) 5一40m3/h〕
3腰轮流f计的工作原理及技术性能
(1)腰轮流量计的工作原理
腰轮流量计属容积式流最计，当被测介质流经流量计时，流体的动压力使进出l」间形成一个压差推动腰轮旋转(见图1)。两根腰轮轴上固定一对驱动齿轮，使两个腰轮交换驱动旋转。随着腰轮的转动，液体经计量室被不断排出;腰轮与壳体组成的空间体积是一定的，每旋转一周就可排除8倍空间体积，目排出量与转数成正比，通过计量机构，将旋转的次数计算成体积流量，并利用无触点脉冲发讯器将流最信号进行远传。
(2)技术性能
允许误差范围0.5%;被测介质粘度0.6150mPa.s;被测介质温度一20℃一150 ℃;主要材质铸铁;流量范围(公称直径50mm) 5一25 rn3/h,
4螺杆流量计与腰轮流量计比较
(1)优点
通过我们的使用，螺杆流量计在含砂较高、黏度较大、流量计经常被砂卡的被测介质中使用，比腰轮流量计有以下的优点:
①腰轮流量计驱动转子采用齿轮驱动，螺杆流量计的驱动转子采用螺旋转子，使螺杆流量计不易产生砂卡现象;②螺杆流量计对测量介质的粘度变化不敏感，适合粘度较高的原油计量;③螺杆流量计结构简单，重量轻，便于流量计的更换。
(2)螺杆流量计的适用条件
①出砂严重区块及原油含砂较多的原油计量;②螺杆流量计安装时应选择灰尘少、腐蚀性气体少、无强烈震动的位置安装;流量计必须水平安装(指螺旋转子转轴处于水平位置)，即流量刻度盘垂直于地面。
(3)应用效果分析
根据文明寨油田含水2.8%，原油密度0.8989kg/cm3，粘度98. 56mPa.s，含砂0.03%的实际情况，明二联合站选择采油二队安装使用了螺杆流量计。
通过使用对比，螺杆流量计大大优于腰轮流量计，而含水量越少，腰轮流量计砂卡次数越多，使用螺杆流量计，降低了计量误差，提高了原油计量的准确率。
5综合效益分析
(1)降低校验费用
流量计的校验周期为半年，使用腰轮流量计时，根据流量计的砂卡情况，我们每年校验流量计4一10次(流量计砂卡后必须更换、校验)，费用在2一3万元左右，使用螺杆流量计后，每年只需校验流量计两次，费用最高为1.5万元，最低为0.5万元，每年可减少流量计校验费用0.5一2.5万元。
(2)降低劳动强度
大大减少了因更换流量计造成的劳动力浪费，降低了劳动强度。
(3)计量准确
精确的计量，便于产量的准确分析，为宏观管理提供了准确的依据。
6结论
通过运行来看，采用螺杆流量计解决了原油含砂较多计量过程中流量计砂卡问题，且效果非常明显，具有很好的应用和推广价值。
摘自：中国计量测控网
