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螺桿流量計在出砂油田集輸系統上的應用
發布時間：2017-09-01
中原油田采油三廠文明寨油田屬極復雜小斷塊油田，孔隙度25%一30%，膠結類型以孔隙接觸式為主。進入開采后期，采出液中含砂量高達0.02%0.03%，給集輸系統的管理帶來了諸多不便。明二聯合站分線計量主要是對文明寨來油進行計量，長期以來計量器具一直采用腰輪流量計，由于來液含砂較高，腰輪流量計對測量介質的要求高，經常造成腰輪流量計砂卡。
為解決原油計量中砂卡的問題，降低原油計量誤差，通過分析優選，引進了螺桿流量計進行原油計量，使砂卡的問題得到解決，取得了較好的效果。
1螺桿流量計的結構及工作原理
螺桿流量計主要由本體、一對螺旋轉子、磁性聯軸器、減速機構、調整齒輪、計數器及發訊裝置組成。
螺旋轉子的轉數，通過磁性聯軸器和一系列齒輪組成的減速機構，傳到表頭計數器。磁性聯軸器主要由主動磁鋼和從動磁鋼組成。
螺桿流量計屬容積式流量計。其工作原理是以螺桿轉子的空槽部分和計量內壁組成一密封空腔作為測量室，轉子每轉一周可輸出8倍空腔的容積，因此流體的流量正比于螺旋轉子的轉速，將轉子轉數的累計轉化為流體流量的計量，傳到表頭計數器，并利用無觸點脈沖發訊器將流量信號進行遠傳。
2螺桿流f計的特點及技術性能
(1)特點
①測量精度高、流量范圍廣，重復性好;②螺旋轉子轉動均勻、震動小、壽命長;③對被測液體的粘度變化不敏感，適用于粘度較高液體的測量;④結構簡單、外形尺寸小、重量輕;⑤安裝容易，流量計前后不需要直管段。
(2)技術性能
允許誤差范圍為0.2%;重復性誤差為0.07%;被測介質粘度為0.6一200m Pa .s;被測介質溫度為一20℃一200℃;主要材質為不銹鋼;流量范圍(公稱直徑50mm) 5一40m3/h〕
3腰輪流f計的工作原理及技術性能
(1)腰輪流量計的工作原理
腰輪流量計屬容積式流最計，當被測介質流經流量計時，流體的動壓力使進出l」間形成一個壓差推動腰輪旋轉(見圖1)。兩根腰輪軸上固定一對驅動齒輪，使兩個腰輪交換驅動旋轉。隨著腰輪的轉動，液體經計量室被不斷排出;腰輪與殼體組成的空間體積是一定的，每旋轉一周就可排除8倍空間體積，目排出量與轉數成正比，通過計量機構，將旋轉的次數計算成體積流量，并利用無觸點脈沖發訊器將流最信號進行遠傳。
(2)技術性能
允許誤差范圍0.5%;被測介質粘度0.6150mPa.s;被測介質溫度一20℃一150 ℃;主要材質鑄鐵;流量范圍(公稱直徑50mm) 5一25 rn3/h,
4螺桿流量計與腰輪流量計比較
(1)優點
通過我們的使用，螺桿流量計在含砂較高、黏度較大、流量計經常被砂卡的被測介質中使用，比腰輪流量計有以下的優點:
①腰輪流量計驅動轉子采用齒輪驅動，螺桿流量計的驅動轉子采用螺旋轉子，使螺桿流量計不易產生砂卡現象;②螺桿流量計對測量介質的粘度變化不敏感，適合粘度較高的原油計量;③螺桿流量計結構簡單，重量輕，便于流量計的更換。
(2)螺桿流量計的適用條件
①出砂嚴重區塊及原油含砂較多的原油計量;②螺桿流量計安裝時應選擇灰塵少、腐蝕性氣體少、無強烈震動的位置安裝;流量計必須水平安裝(指螺旋轉子轉軸處于水平位置)，即流量刻度盤垂直于地面。
(3)應用效果分析
根據文明寨油田含水2.8%，原油密度0.8989kg/cm3，粘度98. 56mPa.s，含砂0.03%的實際情況，明二聯合站選擇采油二隊安裝使用了螺桿流量計。
通過使用對比，螺桿流量計大大優于腰輪流量計，而含水量越少，腰輪流量計砂卡次數越多，使用螺桿流量計，降低了計量誤差，提高了原油計量的準確率。
5綜合效益分析
(1)降低校驗費用
流量計的校驗周期為半年，使用腰輪流量計時，根據流量計的砂卡情況，我們每年校驗流量計4一10次(流量計砂卡后必須更換、校驗)，費用在2一3萬元左右，使用螺桿流量計后，每年只需校驗流量計兩次，費用最高為1.5萬元，最低為0.5萬元，每年可減少流量計校驗費用0.5一2.5萬元。
(2)降低勞動強度
大大減少了因更換流量計造成的勞動力浪費，降低了勞動強度。
(3)計量準確
精確的計量，便于產量的準確分析，為宏觀管理提供了準確的依據。
6結論
通過運行來看，采用螺桿流量計解決了原油含砂較多計量過程中流量計砂卡問題，且效果非常明顯，具有很好的應用和推廣價值。
摘自：中國計量測控網
