摘要:油(yóu)氣田生産過(guo)程中油、氣、水(shuǐ)流量計量需(xu)十分普遍。流(liu)量計 選型是(shì)否合理，将直(zhí)接影響工藝(yì)介質的計量(liàng)的精度及後(hou)期的運維成(cheng)本。本文簡要(yào)介紹油氣田(tián)常用的油、氣(qi)、水🤟流量計量(liang)🏒儀表✨的分類(lei)、特點及測量(liang)原理等,讨論(lùn)👅各種流量計(jì)的适用範圍(wéi)和選型原則(ze)。
1常用流量計(ji)簡介
　　流量計(jì)是油氣田中(zhong)重要的檢測(ce)儀表，在油氣(qi)田各類🔴場站(zhàn)起着舉足輕(qīng)重的作用。流(liu)量計是能源(yuan)管理♈和貿易(yi)交接的⭐必備(bèi)🐆工具，也在油(yóu)田注水、污水(shui)處理等方面(miàn)🌈也有廣泛的(de)應用。油氣田(tián)中應🏃🏻‍♂️用的流(liú)量計按照結(jié)構原理主要(yao)分爲容積式(shi)流量計、差壓(yā)式流量計、浮(fu)于式流量計(ji)、容積☎️式流量(liàng)計、速度式流(liú)量計、電磁流(liu)量計、質量流(liu)量計等。不㊙️同(tong)類型的流量(liàng)計有各自的(de)特點，因此，在(zài)實際應用中(zhōng)要👉根據不同(tóng)的測量目的(de)揚長避短,選(xuǎn)擇最适宜的(de)流量計,達到(dào)測量效果。
油(yóu)氣田内油、氣(qi)水主要計量(liang)儀表如表1所(suǒ)示。
 
2油氣田常(chang)用流量計特(te)點
2.1差壓式流(liú)量計
　　差壓式(shi)流量計 是一(yi)類應用最爲(wèi)廣泛的流量(liang)計,其中尤以(yi) 節流式差壓(ya)式流量計 中(zhong)檢測件爲标(biāo)準件的産品(pǐn)最爲普反。節(jiē)流式差壓式(shi)流量計由節(jie)流裝置、 差壓(yā)變送器 和流(liú)量顯示儀表(biao)組成。常用的(de)節流件有孔(kong)闆、文丘裏管(guǎn)🥰、噴嘴等。
　　差壓(ya)式流量計的(de)檢測件按其(qi)标準化程度(du)分爲兩大類(lei):标準的☀️和非(fei)标準。所謂标(biao)準檢測件是(shì)隻要按照标(biao)準文🈲件設計(jì)、制🔞造、安裝和(he)使用，無須經(jīng)實流标🈲定即(ji)可确定其流(liú)量值和估算(suàn)測量誤差。非(fei)标準檢🥰測件(jian)是成熟程度(dù)較差的，尚未(wei)列入國際标(biāo)準中的檢測(ce)件。.
　　下面主要(yao)介紹一下在(zài)油氣田内應(ying)用較多的 孔(kǒng)闆流量計 。
優(yōu)點:
(1)标準節流(liu)件是全世界(jie)通用的，并得(dé)到了國際标(biao)準組織的認(ren)可，無需實流(liu)校準，即可投(tóu)用。
(2)結構易于(yu)複制，簡單、牢(lao)固、性能穩定(dìng)可靠、價格低(dī)廉。
(3)應用範圍(wéi)廣，包括全部(bù)單相流體(液(yè)、氣、蒸汽)、部分(fèn)混相流，-般生(sheng)産㊙️過程的管(guan)徑、工作狀态(tai)(溫度、壓力)皆(jiē)有🏃‍♂️産品。
(4)檢測(cè)件和差壓顯(xian)示儀表可分(fèn)開不同廠家(jia)生産，便與專(zhuan)業化規模生(shēng)産。
缺點:
(1)測量(liang)的重複性、精(jing)度在流量計(jì)中屬于中等(děng)水平，由🙇‍♀️于衆(zhong)多因素💃🏻的影(ying)響錯綜複雜(zá)，精度難于提(tí)高。
(2)範圍度窄(zhai)，由于流量系(xì)數與雷諾數(shù)有關，一般範(fàn)圍度僅3:1~4:1.
(3)有較(jiào)長的直管段(duàn)長度要求，一(yi)般難于滿足(zu)，尤其對較大(dà)管徑，問題更(geng)加突出。
(4)壓力(li)損失大，能耗(hao)高。
(5)孔闆以内(nei)孔銳角線來(lái)保證精度，因(yin)此對腐蝕、磨(mó)損、結垢、髒㊙️污(wu)敏感，長期使(shǐ)用精度難以(yǐ)保證，需每年(nian)拆下強檢一(yi)次。
(6)采用法蘭(lan)連接，易産生(shēng)跑、冒、滴、漏問(wen)題，大大增加(jia)了維護工作(zuo)量。孔闆流量(liang)計安裝如圖(tu)1所示。
 
2.2浮于式(shì)流量計
　　浮子(zi)流量計 又稱(cheng) 轉 子流量計(ji) ,是變面積式(shi)流量計的一(yi)種,在1根由下(xia)向.上擴大的(de)垂直錐管中(zhōng)，圓形橫截面(mian)的浮于的重(zhong)力是由液體(ti)🈲動力🥵承受的(de)，從而使浮于(yú)可以在錐管(guǎn)内自由地_上(shàng)升和下降。浮(fú)于流量計在(zai)小、微流量方(fāng)面有舉足輕(qīng)重的作用。
主(zhu)要特點:
(1) 玻璃(li)錐管浮子流(liú)量計 結構簡(jian)單,使用方便(bian),缺點是耐壓(ya)力低，有玻璃(lí)管易🏃‍♂️碎的較(jiao)大風險。.
(2)适用(yòng)于小管徑和(he)低流速。
(3)壓力(lì)損失較低。
2.3容(róng)積式流量計(jì)
　　容積式流量(liang)計 又稱定排(pai)量流量計,它(ta)利用機械測(cè):量元件把流(liu)體🌍連續不🎯斷(duan)地分割成單(dan)個已知的體(ti)積部分，根據(jù)測量室逐次(ci)🆚充滿和排放(fang)該體積部分(fèn)流體的次數(shù)來測量流體(ti)體積總量。容(rong)⛷️積式流📐量計(jì)與差壓式流(liú)量計、浮于流(liu)量計并列爲(wèi)3類使用量最(zuì)大的流量計(jì),常應用于昂(ang)貴🤞介質(油品(pin)等💘)的總量測(ce)量。容積式流(liú)量🌈計按其測(ce)量元件分類(lèi)可分爲橢圓(yuán)齒輪流量計(jì)、刮闆流量計(ji)、雙轉于流量(liang)計、旋轉活塞(sāi)流量計、往複(fu)活塞流量計(ji)、圓盤流量☔計(ji)、液封轉筒式(shi)流量計、濕式(shì)氣量計及膜(mo)🎯式氣量計等(děng)。
優點:
(1)計量精(jīng)度高。
(2)安裝管(guan)道條件對計(ji)量精度沒有(yǒu)影響、無直管(guan)段需求。
(3)可用(yong)于高粘度液(ye)體的測量。
(4)範(fan)圍度寬。
(5)直讀(du)式儀表無需(xu)外部能源可(kě)直接獲得累(lèi)計.總量,清晰(xi)✉️明了操♊作簡(jiǎn)便。
缺點:
(1)結構(gou)複雜,體積龐(pang)大。.
(2)被測介質(zhi)種類、口徑、介(jie)質工作狀态(tai)局限性較大(da)。
(3)不适用于高(gao)、低溫場合。
(4)大(dà)部分儀表隻(zhi)适用于潔淨(jing)單相流體。
(5)産(chǎn)生噪聲及振(zhèn)動。
2.4速度式流(liú)量計
2.4.1渦輪流(liú)量計
　　渦輪流(liu)量計 采用多(duo)葉片的轉于(yu)(渦輪)感受流(liu)體平均流速(su)，從而🔴推導出(chū)流量或總量(liàng)的儀表。一般(ban)它由傳感器(qi)和顯示儀兩(liǎng)部分組成，也(yě)🐕可做成整體(tǐ)式。.
　　渦輪流量(liàng)計和容積式(shi)流量計、科裏(li)奧利質量流(liú)量計稱爲流(liú)量計中3類重(zhòng)複性、精度最(zuì)佳的流量計(ji)。
優點:
(1)精度高(gāo)。
(2)重複性好。
(3)無(wu)零點漂移,抗(kang)幹擾能力好(hǎo)。
(4)範圍度寬。
(5)結(jié)構緊湊。
缺點(dian):
(1)不能長期保(bao)持校準特性(xìng)。
(2)流體物性對(dui)流量特性有(yǒu)較大影響。
　　渦(wō)輪流量計在(zai)以下測量對(duì)象中有着廣(guang)泛應用:石🔞油(you)、有機液體🐕、無(wu)機液、液化氣(qì)、天然氣和低(dī)溫流體等。渦(wō)輪流量計在(zài)天然🥵氣計㊙️量(liang)方面的應用(yòng)僅次于孔闆(pǎn)流量計。
2.4.2超聲(shēng)波流量計
　　超(chao)聲波流量計(ji) 按測量原理(li)分可分爲速(su)度差式和多(duo)普勒式，利用(yong)速度差式原(yuán)🈲理制造超聲(sheng)流量計是目(mu)前使用最多(duo)的一種超聲(sheng)波💛流量計。
　　利(lì)用多普勒效(xiao)應制造的超(chāo)聲多普勒流(liú)量計多用于(yu)㊙️測量介質有(you)一定的懸浮(fu)顆粒或氣泡(pào)介質,使用有(yǒu)一定的局限(xian)⭕性，但🐆卻解決(jue)丁時差式超(chāo)聲波流量‼️計(ji)隻能測:量單(dan)✉️一清澈流體(ti)的問題，也♋被(bei)認爲是非接(jie)觸測量雙相(xiàng)流的理想儀(yi)表💜。
優點:
(1)可用(yong)來測量大管(guan)徑流量。無阻(zu)礙物、壓損小(xiao)、便于安🍉裝。
(2)可(ke)測量強腐蝕(shi)性介質和非(fēi)導電介質的(de)流量。
(3)測量範(fàn)圍大,管徑範(fan)圍從20mm~5m,且制造(zao)成本與管徑(jìng)大小關💋系🆚不(bú)大。
(4)測量的體(tǐ)積流量不受(shòu)被測流體的(de)溫度、壓力粘(zhan)度♉反密⛹🏻‍♀️度等(děng)熱物性參數(shu)的影響。可以(yi)做成固定式(shì)和便攜式兩(liǎng)♋種形式。
缺點(dian):
(1)溫度測量範(fan)圍不高，一般(ban)隻能測量溫(wēn)度低于200°C的流(liu)☁️體..
(2)抗幹擾能(neng)力差，易受氣(qì)泡、結垢、泵及(jí)其它聲源混(hùn)入的超聲雜(zá)音♋幹擾。
(3)直管(guan)段要求嚴格(ge)，爲前20D、後5D,否則(ze)高散性差，測(cè)量精度低。
(4)安(ān)裝的不确定(dìng)性，會給流量(liàng)測量帶來較(jiào)大誤差。
(5)使用(yong)壽命短(一般(ban)精度隻能保(bao)證1年)。
(6)價格較(jiao)高。
2.5電磁流量(liang)計(EMF)
　　電磁流量(liang)計 是根據法(fǎ)拉第電磁感(gan)應定律制成(cheng)的一種測量(liang)導電性液體(tǐ)介質流量的(de)儀表。電磁流(liu)量計有一系(xi)列⭕優良特性(xìng)，可以對髒污(wu)流、腐蝕流的(de)進行測量。
優(yōu)點:
(1)測量通道(dào)是段光滑直(zhi)管，不會阻塞(sai)，适用于測量(liang)合固⛹🏻‍♀️體顆粒(lì)的液固=相流(liu)體，如紙漿、泥(ni)漿、污水等。
(2)不(bu)産生流量檢(jiǎn)測所造成的(de)壓力損失,節(jie)能效果好。
(3)所(suǒ)測得體積流(liú)量實際上不(bu)受流體密度(dù)、粘度、溫度、壓(ya)力和🐅電導率(lü)變化的明顯(xiǎn)影響。
(4)流量範(fàn)圍大，口徑範(fàn)圍寬。
(5)可應用(yòng)腐蝕性流體(tǐ)。
缺點:
(1)有一定(ding)局限性，它隻(zhī)能測量導電(diàn)介質的液體(tǐ)流量，不能測(ce)量🏃🏻非導電介(jiè)質的流量。
(2)安(ān)裝與調試比(bǐ)其它流量計(jì)複雜，且要求(qiú)更嚴格。安裝(zhuang)地點不能有(yǒu)振動，不能有(yǒu)強磁場。安裝(zhuang)時必須使變(biàn)送✏️器和⁉️管道(dào)🛀🏻有良好的接(jiē)觸及良好的(de)接地。在使用(yòng)時必🧑🏾‍🤝‍🧑🏼須排盡(jin)測量管中存(cun)留的氣體，否(fou)則會造成較(jiao)大的測量誤(wu)差。
(3)用來測量(liàng)帶有污垢的(de)粘性液體時(shí)，粘性物或沉(chen)澱物附着在(zài)測量管内壁(bi)或電闆上，電(dian)闆.上污垢物(wu)達到一定厚(hou)度，可🌂能導緻(zhi)儀表無法測(ce)量。
　　電磁流量(liàng)計廣泛應用(yòng)在油氣田注(zhù)水、污水處.理(lǐ)、造紙🌍、市政給(gěi)排水等領域(yù)。
2.6質量流量計(ji)
　　質量流量計(ji) 分直接式和(hé)間接式兩種(zhǒng)。直接式質量(liàng)流量計利用(yòng)與質量流⭐量(liàng)☁️直接有關的(de)原理進行測(cè)量，目前其正(zhèng)成爲商品🛀大(dà)量應用🏃隻有(yǒu)熱式質量流(liu)量.計和科裏(lǐ)奧利力質量(liàng)流🛀量計兩類(lèi)。間接式質量(liang)流量計以壓(ya)力溫度補償(chang)式最爲😍流行(háng)。
2.6.1熱式質量流(liú)量計(恒溫差(cha)TMF)
優點:
(1)球閥安(an)裝，安裝拆卸(xie)方便，并可以(yi)帶壓安裝。
(2)測(cè)量值不受壓(yā)力和溫度影(yǐng)響。
(3)響應迅速(sù)。
缺點:
(1)精度不(bú)及其他類型(xíng)流量計,一般(ban)爲3%。
(2)适用範圍(wei)窄，隻能用于(yú)測量幹燥的(de)非爆炸性的(de)氣體，如⭐壓縮(suō)空氣、氮氣、氩(yà)氣及其他中(zhong)性氣體。
2.6.2科裏(li)奧利質量流(liu)量計(CMF)
　　科裏奧(ao)利質量流量(liang)計是利用流(liú)體在振動管(guǎn)中流💃🏻動時，産(chan)生與質量流(liú)量成正比的(de)科裏奧利力(li)原理制成的(de)一種直接式(shì)⭐質量㊙️流量計(jì).
優點:
(1)直接測(cè)量質量流量(liàng),正确率高。
(2)測(cè)量值不受物(wu)性(密度、粘度(du))影響。
(3)無前、後(hòu)直管段要求(qiu)。
(4)可測量各種(zhong)非牛頓流體(tǐ)及粘滞和含(hán)微粒的漿液(ye)✔️。
缺點:
(1)重量體(tǐ)積較大、價格(gé)昂貴。
(2)零點不(bu)穩定。
(3)隻限于(yú)中小口徑。
3結(jié)束語
　　不同工(gōng)況可選流量(liàng)計可能不止(zhǐ)一種，在設計(ji)選型過程中(zhōng)應結合現場(chǎng)應用實際、精(jīng)度要求、安裝(zhuang)空間、性價🔱比(bi)等因素，綜合(he)選型。

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