應用質量流量計進行高含水原油計量的有效經驗,為了尋找出一種有效的高含水原油計量方式,近年來,應用質量流量計進行了多次現場試驗,摸索出了一套應用質量流量計進行高含水原油計量的經驗。為了充分模擬出高含水原油工況條件,根據實際情況,將試驗地點選擇在大慶油田采油十廠朝三聯合站。該站于1999年建成投產,站內有100m3 立式脫水罐一座,朝三聯來液進入脫水罐進行熱化學脫水,脫后油和脫后水計量后外輸至朝二聯合站。
渦輪流量計,氣體渦輪流量計,羅茨流量計
1、質量流量計調試條件及注意事項
質量流量計的安裝與很多法蘭連接式流量計的安裝方法相同,采用法蘭連接,并且至少以“前五后三” 的要求安裝直管段,操作空間大的情況下可滿足“后五” 的要求。按照自身設計情況,對連接管與直管段之間進行變徑。此外還應注意:
(1)化驗出3個以上有代表性的溫度狀況下試驗油品的密度值。化驗出(包含有20℃)多個溫度狀況下試驗油品的密度,越多效果越佳,根據多個原油化驗結果可在線對曲線進行整定,經調試后可在線計算并顯示原油密度。
(2)減少安裝中應力影響。傳感器安裝中應做到“零應力”安裝,外裝管道帶來的彎曲力和扭轉力均會作用到敏感管上影響正常振動,嚴重時將導致無法正常測量;由于質量流量計的敏感管工作在振動狀態,強加的外界振動會引起儀表的零點發生變化,造成流量的測量誤差。另外外界應力和振動會影響諧振頻率,引起密度測量誤差,因此也應做好緩沖減振,安裝位置選擇震動較小的區域。
2、試運行情況分析
試驗前期,出現了質量流量計多次停止運行,顯示屏顯示錯誤提示的現象,稱這樣的現象叫做“亂碼”。經現場研究與探討,認為是原油混合液中游離氣的影響。當液相中的游離氣含量較多時,對流量計量影響不大,但對密度的計量影響較大,那么算出的含水比就會受到影響,嚴重時則出現“亂碼” 情況。進入到混合液體的游離氣有兩個途徑,① 系統溫度增高,造成溶解氣析出,由液體夾帶;② 由于管線壓力降低,造成液相中溶解氣釋放。大慶油田采油十廠目前各分礦計量末點溫度均在45~58℃ ,末點壓力均在0.16~0.3MPa。因此,為了適應質量流量計的運行條件,對現場參數進行了控制。按照目前生產允許的參數區間,將試驗細化出了幾個小區間:壓力0.2~0.3MPa,溫度50~55℃ ;壓力0.2~0.3MPa,溫度55~60℃;壓力0.16~0.2MPa,溫度50~55℃等,以此尋找質量流量計運行的區間。通過試驗發現,當溫度高于57℃、壓力低于0.16MPa時,質量流量計基本失去工作能力。又將控制區間縮小, 即0.25MPa≥壓力≥0.17MPa,45℃≤溫度≤55℃,在此情況下運行,質量流量計基本杜絕了“亂碼”情況
通過近兩個月的試驗可以看出,質量流量計總體精度基本控制在4%以內,并得出以下的規律:
(1)含水率越低,流量計精度越高,含水低于50%時,精度可低于1%;而含水大于65%時,均出現了誤差劇增。
(2)如將含水控制在65%以下,壓力控制在0.18MPa以上,溫度控制在55℃以下,誤差將再次下浮1個百分點至3%;區間越小,效果越佳。
(1)質量流量計既可就地顯示,又可分體顯示,即二次表引入值班室顯示,也可進行數據遠傳進機顯示,其二次表可同時分頁顯示質量流量、體積流量、含水率、密度、溫度、壓力,功能齊全,無需人工操作,使用方便。
(2)外輸原油含水率控制在65%以下,壓力控制在0.2MPa以上,誤差率能控制到2%或更低。
(3)應用中應避免液相中游離氣的影響。在安裝時,應盡可能使質量流量計靠近分離器安裝,在兩者之間盡可能減少管路元件如三通、彎頭和節能元件等,以減少管路動壓損失,避免溶解氣出現閃蒸。必要時在質量流量計前安裝消氣器。
(4)常數引入時應準確確定純油真實密度。如果以化驗原油密度作為純油密度,則含水比的推算值將會偏低,而純油的產量將會偏高。實際測量中,由于混合液中含有的溶解氣比率不同,以及不同的運行壓力,溫度條件,使得原油真實密度和化驗密度相差很大,因此必須確定管道中純油的真實密度。