集輸計量中流量計誤差特性分析與改進

張君 魏愛斌 李華 劉東

摘要：原油計量是指對混合液中氣、油、水的計量，可以分為聯(lián)合站外輸原油計量、計量站生產(chǎn)計量、接轉(zhuǎn)站原油計量。其中接轉(zhuǎn)站的原油計量工藝是原油計量中非常重要的一個環(huán)節(jié)，起到承上啟下的作用，主要對原油生產(chǎn)儲量達到有效的控制，更好的提高了產(chǎn)量計算的準確性，改善管理水平。接轉(zhuǎn)站原油的計量主要應用動態(tài)計量思路和技術(shù)，通過這一計量技術(shù)方式，實現(xiàn)原油計量的精準性，主要是使用含水測量儀表與流量測量儀表。分析羅茨流量計的誤差特性，有利于有針對的加以改進和平時維護保養(yǎng)，保證原油計量工作始終在所要求的計量精度下運行。

關(guān)鍵詞：油氣集輸;計量;精準性;誤差特性;改進措施

油氣集輸是指在油田開采過程中，對開采出來的原油和天然氣，通過收集工序、存儲工序、輸送工序、初始加工工序以及處理等，得到符合國家標準要求的原油，這一工藝過程就叫做油氣集輸。也可以說是對油田開采出的石油氣、液混合物通過管道輸入油氣處理站進行氣、液分離和脫水，油氣處理站負責把合格原油輸送到油田原油庫進行儲備，油田原油庫、天然氣壓氣站則通過不同的工藝，最終合格原油和天然氣集中輸送給用戶。原油計量是原油外輸系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，計量使用設(shè)備的準確度在交接工作中顯得尤為重要，原油計量一般使用羅茨流量計。羅茨流量計屬于容積式流量計，測量液體油品通過的體積量，引起誤差原因主要是被測量油品通過流量計后的體積誤差和瞬時流量誤差。

1羅茨流量計引起誤差

原油計量是原油外輸系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，計量使用設(shè)備的準確度在交接工作中顯得尤為重要，原油交接計量一般使用的是羅茨流量計。羅茨流量計屬于容積式流量計，測量液體油品通過的體積量，引起誤差原因主要是被測量油品通過流量計后的體積誤差和瞬時流量誤差。分析羅茨流量計的誤差特性，有利于有針對的加以改進和平時維護保養(yǎng)，保證原油計量工作始終在所要求的計量精度下運行。

1.1由于制造原因引起的泄漏

羅茨流量計在測量流量時，把體積 V的液體分割成一個個計量容積 v排出外，另外還會多流出一部的原油，這部分液體油品是通過運動部件和外殼之間或運動件之間的間隙直接從入口流至出口，造成泄漏。泄漏的油品雖然經(jīng)過了流量計，但不被計量在內(nèi)，因此，羅茨流量計總是流出的量多而計量的量少。

1.2油品黏度的影響

不同粘度的油品對計量精度也會有所影響。圖1為黏度漏流量關(guān)系圖，從關(guān)系圖分析：由于黏度增加，流量計漏失量減小;如果黏度減小，漏失量增大。漏失量與黏度成反比，同一流量下，高黏度油品的測量誤差較小。

2 油品化驗對原油計量的影響

原油化驗參數(shù)很多，其中原油密度和原油含水化驗對原油計量是最重要的。（1）密度化驗中的影響因素。密度化驗誤差主要是由測量設(shè)備誤差和不當操作造成的。測量設(shè)備包括玻璃密度計、溫度計、恒溫水浴等。密度計如果不符合技術(shù)要求，會造成讀取的密度不準確;溫度計如果不符合技術(shù)要求，讀取的溫度就可能會超出誤差允許的范圍;恒溫水浴溫場分布不均勻，試驗期間溫度變化大，會影響到溫度的讀取，導致無法得到真實的標準密度。

3 提高精度對策

3.1含水測量

含水測量是將油、水吸收的系數(shù)記錄下來，將其作為計量中的參數(shù)，參與到測量運算中，任何影響油水吸收系統(tǒng)的原因，都有可能造成含水測量數(shù)值最終的誤差。因此，我們?yōu)榱俗畲蟪潭鹊慕档驼`差的出現(xiàn)，應做好以下幾點工作，首先、定期標定含水分析設(shè)備。在標定過程中，應該盡可能的加大含水的實際范圍;其次、流程中，對含水監(jiān)測的影響也較大。開放流程相對來說比較好，密閉流程的問題較多。開放式流程中，對外輸送的油中不含氣。反而密閉流程中，管道中含有游離氣，會給含水測量帶來誤差;第三、因為射線型含水儀表和被測介質(zhì)密度有關(guān)，所以實液標定非常重要。當區(qū)塊的原油物性出現(xiàn)一定變化時，會造成計量中較大的含水誤差，因此技術(shù)人員應當馬上對儀表進行重新的標定，只有這樣才能將儀表出現(xiàn)的測量誤差降低到最小。總的來說，溫度對含水存在一定的影響。密度的變化會對含水測量帶來較大的誤差。作為影響原油動態(tài)計量精度的關(guān)鍵，

含水測量可采用射線型測量儀表來進行改造。采用的技術(shù)有應用導流技術(shù)、溫度修正、含氣修正、雙參數(shù)系統(tǒng)運行等。應用導流技術(shù)是將被測介質(zhì)一次性地在更換中加入到導流設(shè)備內(nèi)部，有利于更好的對流態(tài)、流速等存在較大變化的管線含水率進行測量。含氣修正技術(shù)是可用能夠進行散射的探測設(shè)備，與透射探測設(shè)備共同組成一套探測器系統(tǒng)，這套系統(tǒng)能夠?qū)橘|(zhì)中的含水率和含氣率進行實際的測量，減少對被測介質(zhì)中含氣的影響。雙參數(shù)系統(tǒng)運行主要是采用定時輸油方式，系統(tǒng)自動切換運行參數(shù)，減少含水測量誤差。

3.2 流量測量

流量測量是接轉(zhuǎn)站原油計的一項重要的參數(shù)，流量測量必須做好周期性的檢定工作。流量計標定時，盡量讓原油與實際液體的物體性質(zhì)保持相近，如果存在差異性，應當及時進行參數(shù)的修正，使其盡量接近實際液體所標定的條件。對原油計量時，會因為技術(shù)、流程、管理方面，影響計量，造成流量出現(xiàn)較大的波動，導致轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中出現(xiàn)快慢不定的混亂現(xiàn)象。從而影響流量計量的精度。因此，需要將對外輸送原油的各種變化控制在精度要求的范圍內(nèi)，進而降低誤差。計量技術(shù)的應用主要采用的技術(shù)有流程的改造、刮板流量計、高含水油分水技術(shù)。其中流程的改造是改造中增加了備用流程。刮板流量計是為了解決含砂嚴重的現(xiàn)象。高含水油分水技術(shù)是為了解決由于原油粘度的降低、含水率的升高、流量計的漏失量加大的問題。此技術(shù)可實時監(jiān)控含水測出的相關(guān)數(shù)據(jù)，對輸出的含水高低限值進行設(shè)定，當輸出的含水數(shù)值大于或小于報警限值時，控制分水閘門排量的大小，保持外輸原油含水在一定的范圍內(nèi)運行，從而減小原油計量的相對誤差。

參考文獻

[1] 原油外輸動態(tài)計量誤差分析[J]. 馬淑文.??中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2016（08）

[2] 原油集輸處理工藝控制技術(shù)改造研究[D]. 楊春霞.西南石油大學 2015