摘要(yào)：鹽穴儲(chǔ)氣庫在(zài)造腔過(guò)程中，電(dian)磁流量(liàng)計 用于(yú)計量注(zhu)人和排(pái)出液體(tǐ)體積，其(qi)可靠性(xìng)直接影(ying)響到造(zào)腔工程(chéng)師對造(zào)腔進度(du)的監控(kong)，及相應(ying)施工♍計(jì)劃的安(an)排。除定(ding)期🧑🏽‍🤝‍🧑🏻檢測(cè)外，文章(zhang)根據岩(yán)鹽中泥(ní)質不溶(rong)物膨松(sōng)系數在(zai)一🌐定範(fàn)圍這一(yi)特征，統(tǒng)計分析(xi)生産數(shu)據，評價(jia)其可靠(kao)性。結果(guǒ)表明，電(dian)磁流量(liàng)計可靠(kao)性能滿(mǎn)足鹽穴(xue)儲氣庫(ku)造腔生(sheng)産需要(yào)。
　　電磁流(liu)量計由(you)流量傳(chuán)感器和(hé)轉換器(qi)兩部分(fèn)組成，與(yu)其🐅他類(lèi)型的流(liu)量計相(xiàng)比，電磁(cí)流量計(ji)具有無(wu)壓損、口(kou)徑大、量(liàng)程比寬(kuān)🙇🏻、耐腐蝕(shí)、适用于(yu)高黏度(du)介質、性(xing)價比高(gao)等特點(dian)，可充分(fen)減小管(guan)道内的(de)☁️阻力，符(fú)合節能(neng)降耗的(de)要求。目(mu)前，電磁(cí)流量計(jì)已廣泛(fan)應用于(yú)造腔生(shēng)産中，雖(suī)然經過(guò)定期檢(jian)測，但由(yóu)于💋被測(cè)介質性(xing)質及流(liú)速等的(de)影響，電(dian)磁流量(liang)計在造(zào)腔中的(de)應用效(xiao)果并未(wèi)評價。調(diào)研結果(guǒ)表明［4＿６］，岩(yan)鹽中不(bú)溶物膨(péng)松系數(shu)在特定(dìng)地區是(shi)常數，且(qie)往往在(zai)一定範(fan)圍内，可(ke)用生産(chan)中溶鹽(yan)體積、腔(qiang)⛹🏻‍♀️體實際(jì)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體積、不(bu)溶物含(hán)量等參(can)數表達(da)。介紹電(dian)磁流量(liàng)計的測(ce)量原理(lǐ)🤩，造腔地(dì)面工藝(yì)，确定電(diàn)磁流量(liàng)計在造(zào)腔站的(de)适用性(xìng)，造腔站(zhan)内電磁(ci)流量計(jì)的選型(xíng)與♋安裝(zhuang)，明🌏确該(gai)類流量(liang)計的使(shǐ)用符合(hé)減小測(cè)量誤差(cha)及穩定(ding)✊性的要(yao)求，再根(gēn)據曰常(chang)生産中(zhong)的注人(rén)液體、排(pái)出液體(ti)體積以(yǐ)及相應(yīng)❓的濃度(dù)，對溶鹽(yan)體積進(jin)行計算(suàn)，結合階(jie)段造腔(qiang)實際⭕體(tǐ)積🤩及不(bú)溶物含(han)量，計算(suan)不溶物(wù)膨松系(xi)🐅數，評價(jia)流量計(ji)的可靠(kao)性。
1電磁(cí)流量計(jì)測量原(yuan)理
　　電磁(cí)流量計(ji)是利用(yong)法拉第(dì)電磁感(gan)應定律(lǜ)測量，如(ru)圖1所示(shi)💘，用于測(cè)量電極(ji)與運動(dong)的流體(tǐ)構成的(de)回路中(zhong)産生的(de)電參數(shu)，并根據(jù)公式換(huan)算成流(liú)體速度(du)，再測量(liàng)流🥰通截(jié)面液位(wei)高度得(dé)到流通(tong)面積，兩(liang)者相乘(cheng)得到所(suǒ)測流量(liang)。

? 式中：爲(wei)被測介(jiè)質體積(ji)流量，m3/s；％爲(wèi)直流式(shi)電磁流(liu)量計🏃‍♂️用(yòng)來測🥰量(liang)流體橫(heng)越磁場(chang)時所感(gan)生的電(dian)動勢，Ｖ；６爲(wèi)磁感應(ying)強度，T；Ｌ爲(wei)電極間(jian)距，即測(ce)量管内(nei)徑，ｍ；ｖ爲液(yè)體平均(jun)流速，ｍ/s；Ａ爲(wei)修正系(xì)數。

2造(zao)腔站電(diàn)磁流量(liàng)計選型(xing)
　　電磁流(liú)量計選(xuan)型與安(ān)裝應根(gen)據工藝(yi)條件來(lai)确定，主(zhǔ)☂️要包👄括(kuò)⛹🏻‍♀️被測介(jiè)質電導(dǎo)率、溫度(du)、壓力、介(jie)質流量(liang)範圍、工(gōng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼藝管道(dào)的管徑(jìng)🌈、介質狀(zhuàng)态，介質(zhì)的腐蝕(shi)性，工藝(yi)管道材(cái)質等因(yin)💚素，保證(zheng)測量的(de)🙇🏻精度，并(bing)⛷️根據環(huan)境條件(jiàn)選擇防(fang)爆及防(fáng)護☎️等級(ji)。
2.1造腔地(di)面工藝(yi)
　　造腔地(dì)面工藝(yì)分爲注(zhù)水工藝(yi)和排鹵(lu)工藝。注(zhù)7ｊＣ過程中(zhōng)，淡🏃🏻水或(huo)淡鹵水(shui)通過離(lí)心泵增(zeng)壓至彙(hui)管，然後(hou)通過各(ge)井管線(xiàn)流🍉量計(jì)計量㊙️，進(jin)人鹽層(ceng)。排鹵過(guo)程爲，溶(rong)鹽産生(sheng)的鹵水(shuǐ)依靠自(zi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻身壓力(li)🎯通過管(guan)💋道計量(liàng)後，最終(zhong)進人彙(huì)管外輸(shū)。
2.2選型及(ji)安裝
　　造(zao)腔站電(diàn)磁流量(liang)計測量(liàng)介質主(zhǔ)要爲鹵(lu)水或者(zhě)淡鹵水(shuǐ)🏃‍♀️，電導性(xìng)較強，但(dan)具有較(jiao)強的腐(fu)蝕性。采(cai)用的襯(chen)裏材料(liao)爲聚四(sì)氟乙☁️烯(xī)（ＰTFＥ），電極材(cái)料選用(yong)哈氏合(hé)金（ＨＣ），耐腐(fǔ)蝕性能(neng)好，能有(you)效預防(fang)注人💜和(hé)排出液(ye)體含有(you)顆粒雜(zá)質、飽和(he)鹵水結(jié)晶等問(wèn)題。防護(hu)等級選(xuan)用ＩＰ６5用以(yǐ)完全防(fáng)止外物(wu)侵入并(bìng)防噴射(she)水進人(ren)。
　　在安裝(zhuang)位置方(fang)面，各單(dān)井注水(shui)排商流(liú)量計在(zai)高低壓(ya)閥🌂室，與(yǔ)注水泵(beng)機組隔(ge)離，接地(di)良好。單(dan)井注水(shuǐ)排👅鹵管(guan)道爲ＤＮ150，流(liú)量📱計的(de)前直管(guan)段長度(du)爲87cm，後直(zhi)管段55cm，同(tóng)時，在回(hui)鹵的低(di)壓閥室(shì)👌，電磁流(liu)量計安(ān)🔴裝在介(jiè)質的上(shàng)流處，符(fú)合電磁(ci)流量計(ji)安裝要(yao)求［7＿8］。
3造腔(qiāng)站電磁(cí)流量計(jì)可靠性(xìng)分析
　　根(gen)據岩鹽(yán)中泥質(zhi)不溶物(wu)膨松系(xì)數在一(yī)定範圍(wéi)這一特(tè)征，通過(guo)對金壇(tan)儲氣庫(kù)的造腔(qiāng)井生産(chǎn)數據進(jin)行分析(xi)，計算腔(qiāng)體溶鹽(yán)量，結合(hé)聲響測(cè)腔體積(ji)，計算☂️不(bu)溶物膨(péng)松系數(shù)，檢驗🔱電(dian)磁流量(liang)計計㊙️量(liàng)的可靠(kao)性。
3.1鹽層(céng)物理化(hua)學性質(zhi)
　　金壇鹽(yán)岩層段(duan)岩性主(zhǔ)要爲鹽(yan)岩、含泥(ni)鹽岩夾(jiá)含鹽泥(ní)💃岩、鈣芒(mang)✔️硝泥岩(yán)、雲質泥(ní)岩、泥岩(yán)、粉砂岩(yan)等。對于(yu)占鹽岩(yán)㊙️段80％以上(shang)的鹽岩(yan)層，主要(yào)礦石以(yǐ)石鹽爲(wei)主，其次(ci)爲鈣芒(mang)硝、石膏(gao)，局部出(chu)現無水(shuǐ)芒硝，雜(zá)質主要(yao)爲粘💃土(tu)礦物，其(qí)次爲白(bái)雲岩、碳(tàn)酸鹽岩(yán)等。石鹽(yán)的化學(xué)組🈚成主(zhu)要是ＮａＣｌ，占(zhan)74.9％~90.8％，其次是(shì)Ｎａ2Ｓ04、ＣａＳ04，其他🏃‍♀️鹽(yán)類甚微(wēi).
3.2造腔運(yùn)行中溶(rong)鹽量計(jì)算
　　由于(yu)日常造(zao)腔中，主(zhu)要注人(ren)淡水或(huo)者淡鹵(lǔ)水，離子(zǐ)濃度非(fēi)常低👈，且(qiě)日常化(huà)驗中測(cè)量了注(zhu)人液體(ti)的氯離(lí)子濃度(dù)，其他離(li)子未詳(xiang)細測量(liàng)，所以在(zai)進行溶(róng)解鹽體(ti)積計算(suan)時，注人(ren)液體隻(zhī)考慮氯(lü)離子。

　　由(you)于每次(ci)測腔都(dōu)有等待(dài)和準備(bei)時間，所(suǒ)以腔内(nei)鹵水濃(nóng)度會🔅繼(ji)續升高(gāo)，腔體體(tǐ)積擴大(da)。故該階(jie)段溶鹽(yan)體積應(yīng)按照式(shì)（9）計算：

　　式(shì)中：心爲(wèi)日溶鹽(yan)體積，m3；心(xīn)爲日采(cǎi)鹽體積(jī)，m3；爲腔體(tǐ)擴大後(hou)未🚶‍♀️排💔出(chu)液體的(de)溶鹽體(ti)積，m3；爲腔(qiāng)體擴大(da)後未排(pai)出液體(tǐ)體🈲積，m3；爲(wèi)腔體擴(kuo)大後未(wèi)排出的(de)液體中(zhong)等效💁淡(dàn)水溶劑(ji)質量，ｋｇ；化(huà)爲日排(pai)出液體(ti)體積，m3；F注(zhu)爲日注(zhu)人液體(ti)體積，m3；爲(wèi)日排出(chū)液體氯(lǜ)化鈉質(zhì)量體🙇🏻積(jī)濃度，g/ｌ；（＾爲(wèi)日注入(rù)液體氯(lü)化鈉質(zhi)量體積(jī)濃度，g/1；Ｐ排(pai)爲曰排(pai)出液㊙️體(ti)密度，kg/m3；ｐ注(zhù)爲日注(zhù)入液體(ti)密度，kg/m3；氯(lü)化鈉密(mi)度，kg/m3；以爲(wei)水的密(mì)度，kg/m3；爲階(jiē)段溶🈚鹽(yán)體積，m3；爲(wei)聲呐測(cè)量時腔(qiāng)體内氯(lü)化鈉質(zhi)量體積(ji)濃度，g/1；爲(wèi)聲呐測(cè)量時腔(qiang)體内液(yè)體密🔱度(du)，kg/m30
　　由于201６年(nián)前并未(wèi)進行注(zhù)水濃度(du)化驗，選(xuǎn)擇了2016年(nian)至2017年進(jin)行造腔(qiāng)并在該(gai)時間段(duan)内完成(chéng)設定造(zao)腔階段(duàn)的井進(jìn)行統計(jì)分析，結(jié)⛷️果如表(biao)1所示。


3.3膨(peng)松系數(shù)
　　鹽岩礦(kuàng)床不論(lùn)品位多(duō)髙，都普(pu)遍存在(zài)着水不(bu)溶物✍️，主(zhǔ)要🛀分布(bu)在鹽岩(yán)層内及(jí)夾層中(zhong)。由于金(jin)壇鹽礦(kuàng)不溶物(wu)中的一(yi)大部分(fèn)屬于泥(ní)岩，主要(yào)以粘土(tǔ)礦物中(zhong)以伊利(lì)石爲主(zhǔ)，其次爲(wei)伊／蒙混(hun)層，無高(gao)嶺石，這(zhe)些粘土(tǔ)礦物的(de)強吸水(shui)性及吸(xī)水後極(jí)易膨松(song)性，會減(jiǎn)少腔體(ti)有效體(ti)積，所以(yǐ)實際🎯溶(róng)解鹽的(de)體積并(bìng)不是腔(qiang)體體積(ji)，它們之(zhī)間存在(zai)以下關(guan)系:
　　式中(zhong)：Ｋ爲階段(duàn)腔體有(you)效體積(ji)，m3；1爲階段(duàn)溶解的(de)固體鹽(yan)體積，m3；？爲(wei)階👣段❤️鹽(yan)岩中不(bu)溶物比(bǐ)例，小數(shù)；盧爲階(jiē)段鹽岩(yan)中不溶(rong)🥵物崩落(luò)以後的(de)膨松系(xì)數，常數(shù)。
　　根據實(shí)驗，金壇(tán)儲氣庫(kù)不溶物(wu)膨松系(xì)數在1.5~3範(fàn)圍。由于(yú)👅鹽♍穴造(zao)♊腔高度(dù)近150ｍ，含多(duō)個夾層(ceng)，夾層含(hán)粘土礦(kuang)物含量(liang)不同☂️，所(suǒ)以膨松(song)系數不(bú)同，同時(shi)夾層的(de)厚度不(bú)同，所以(yǐ)利用該(gai)方法模(mó)拟的腔(qiang)體體積(ji)💞的評價(jia)應根✉️據(ju)不同造(zào)腔階段(duan)來進行(hang)。.表1列舉(ju)了2017年測(cè)腔井的(de)階段造(zào)腔體積(jī)🐇及該階(jie)段不溶(róng)物含量(liàng)，并❤️計算(suàn)該階段(duan)的不溶(rong)物膨🌈松(sōng)系數。
　　從(cóng)表1可以(yi)看出，除(chu)T7井外，其(qi)他井不(bu)溶物膨(péng)松系數(shù)均在1.5~3範(fàn)圍，說明(míng)造腔站(zhàn)内的電(dian)磁流量(liang)計的準(zhǔn)确性和(he)穩定性(xing)能夠滿(man)足生産(chǎn)的需要(yao)。
3.4誤差分(fèn)析
　　根據(ju)該方法(fa)對鹽穴(xué)儲氣庫(ku)電磁流(liú)量計效(xiào)果進行(hang)評價時(shi)，不溶🈲物(wu)膨松系(xi)數計算(suan)誤差主(zhǔ)要受下(xià)列因素(sù)影響。
（1）注(zhu)人液體(ti)溶液質(zhi)量濃度(du)化驗誤(wù)差。受鹽(yan)廠清罐(guàn)等因⭕素(su)影🌈響，當(dāng)日供應(yīng)的淡鹵(lu)水濃度(du)可能會(huì)出現上(shàng)午高，下(xia)午低的(de)🔞情況🔴，而(er)每天淡(dan)水供應(yīng)化驗的(de)濃度🏃‍♂️隻(zhi)有上午(wu)一個參(can)數，所以(yǐ)對計🏃算(suan)結果有(yǒu)一定影(yǐng)響🤩。該誤(wù)差可🔞通(tōng)過增加(jiā)濃度化(hua)驗次數(shu)得到🔱有(yǒu)效解決(jué)
（2）由注人(rén)液體中(zhong)硫酸鈉(nà)、硫酸鈣(gai)等含量(liang)的不确(que)定引🌈起(qǐ)的誤差(cha)💛，但這些(xiē)礦物在(zai)溶液中(zhong)含量非(fēi)常少，在(zai)一個造(zao)腔階段(duan)内其影(ying)🏃‍♂️響可忽(hū)略。
（3）流量(liang)計計量(liang)誤差。現(xian)場選用(yòng)的是準(zhǔn)确度等(děng)級爲0.5級(jí)的流量(liàng)計。檢😘測(ce)報告顯(xian)示，流量(liang)計實際(ji)相對示(shì)值誤💚差(chà)較大，這(zhè)可能導(dǎo)緻計算(suàn)的不溶(rong)物膨松(song)系數偏(piān)離🎯正常(chang)範圍。以(yǐ)T7井爲例(lì)，如表2所(suǒ)示，注入(rù)端流量(liang)計FT1在30m3/h時(shí)📧，相對示(shi)值誤差(cha)達6％，在90m3/h時(shi)，相對示(shì)值誤差(cha)爲3％，明顯(xiǎn)大于✊排(pái)出端流(liu)量計FT2在(zài)對應檢(jian)測點的(de)相對示(shì)值誤差(chà)。同時，生(sheng)産數據(ju)顯示，T7井(jing)在該造(zao)腔階段(duan)，FT1示值在(zai)30~80m3/h範♊圍，這(zhè)直接導(dǎo)緻了計(jì)算的注(zhù)入鹽量(liang)偏大，而(ér)溶鹽量(liàng)偏小，最(zuì)終使不(bú)落物膨(peng)松系數(shu)偏低。考(kǎo)慮到注(zhu)人液體(ti)溶液質(zhì)量濃度(dù)化驗誤(wu)差對于(yú)所有同(tóng)期造腔(qiāng)井💚的不(bú)♌溶物膨(péng)松系數(shù)影響結(jié)果相近(jin)，而除T7井(jing)外😍，其他(ta)井不溶(rong)物膨松(sōng)系數都(dou)在正常(chang)範圍内(nei)，所以流(liu)量計FT1實(shi)際測量(liang)誤差大(da)是導緻(zhì)T7井不溶(rong)物膨松(sōng)系數偏(piān)小的主(zhǔ)要原因(yin)。

　　從表2中(zhōng)可以看(kàn)出，随流(liú)速的增(zeng)大，相對(duì)示值誤(wu)差逐漸(jiàn)減小。這(zhè)可能是(shi)由于測(ce)量的流(liu)體内部(bu)雜質在(zài)管🔴道内(nei)💔易形成(chéng)沉澱，雖(sui)然采用(yong)了聚四(si)氟乙烯(xī)作爲襯(chen)👨‍❤️‍👨裏材料(liao)❗保護電(diàn)⛷️極，但是(shi)🆚在低速(su)流狀态(tài)下，這些(xie)沉澱❗附(fu)着于内(nèi)襯的表(biao)面使測(cè)量結果(guo)發生偏(piān)差，所以(yǐ)電磁流(liú)量計實(shí)際測量(liang)誤差必(bi)将随着(zhe)時間的(de)推移而(ér)👣逐漸增(zēng)大。爲提(ti)高電磁(cí)流量計(ji)在鹽穴(xue)儲氣庫(ku)造腔🥵過(guo)程中的(de)測量精(jīng)度，可采(cǎi)用以下(xia)方法。
（1）調(diào)整工藝(yi)，在可控(kong)範圍内(nèi)提髙流(liu)速，減少(shǎo)雜質沉(chen)澱，提高(gao)測量精(jing)❗度。
（2）定期(qi)清理流(liú)量計。
（3）對(dui)于檢測(cè)過程中(zhong)發現的(de)誤差值(zhí)超過最(zui)大允許(xǔ)誤差⛹🏻‍♀️的(de)流量計(ji)，儀表系(xì)數偏離(lí)原出廠(chang)标定的(de)儀表系(xì)🌂數時，可(ke)根據檢(jian)測機♌構(gou)的檢測(cè)結果進(jìn)行儀表(biǎo)系數校(xiào)準。
結束(shù)語
　　綜上(shang)所述，電(dian)磁流量(liàng)計的正(zhèng)确率和(he)穩定性(xìng)能夠滿(mǎn)足鹽穴(xue)儲氣庫(ku)造腔的(de)需要。但(dàn)是，電磁(cí)流量計(jì)在鹽穴(xue)儲氣庫(kù)使用中(zhong)，受待測(ce)液體不(bu)純的影(ying)響，實際(jì)的測量(liang)誤差随(suí)時間的(de)推移而(er)逐✂️漸增(zēng)大，特别(bié)是在低(dī)流速的(de)情況下(xia)，相對示(shi)值誤差(chà)明顯較(jiao)大。造腔(qiāng)設計🌏者(zhě)可根據(ju)特定地(di)區岩鹽(yan)中不溶(rong)物膨松(song)系數在(zài)一定範(fan)圍内這(zhe)一特征(zhēng)，進行生(sheng)産♻️分析(xi)，評價流(liú)量計計(jì)量在使(shi)用中的(de)可靠性(xìng)。對💰于不(bú)溶物膨(péng)松系數(shù)不在特(tè)定範圍(wei)内的井(jing)，排💃🏻除濃(nóng)度檢驗(yan)影響後(hou)☔，可通過(guo)提🔴高流(liú)速，定期(qī)清理流(liú)量計，儀(yi)表系數(shù)校準等(děng)方☔式提(ti)高測量(liang)的數據(ju)的🔴準确(què)性，以便(biàn)于合理(lǐ)安排造(zao)腔計🍓劃(hua)，指導造(zào)腔施工(gong)。

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