质量流量计计量系统在原油生产中的应用

1 计量现状、存在问题及解决方法

    1.1 存在问题分析

    （1）采油来液管线使用环形智能流量计进行计量。使用环形智能流量计实现原油产量的计量，定期对来液进行含水化验从而计算出原油量。

    （2）在联合站含水率需人工进行化验。

    （3）由于集输干线的输油的不规则性，采用人工化验的含水率进行原油的计量，精度无法保证。

    （4）由于环形智能流量计度低，计量存在较大误差。

    （5）对原油产量无法计量，不仅无法及时发现各单位生产中存在的问题，而且使产量考核出现较大偏差，不便于考核。

    1.2 解决方法

    为实现原油产量准确计量问题，对来液纯油质量进行实时的自动化测量是根本方法，质量流量计精度高，易用易维护，使用寿命长，能直接测量出原油产量，再辅之以其为基础的计算机实时监控及计量软件系统，并利用网络资源，还可实现远程实时对流量计进行监控。质量流量计实时测量出来液管线上的原油质量、原油体积和含水，温度等数据，通过现场显示仪表在计量岗上显示出来。现场显示仪表同时将相关数据信号传送到现场数据存储及远程传送设备（工控机）上。现场数据存储及远程传送设备将数据进行存储，以便进行历史查询，同时将数据通过网络传送到远程数据服务器上，通过服务器就可以进行远程监控和管理。

    2 质量流量计计量系统原理及功能

    2.1 CMF型质量流量计基本原理

    利用科里奥利技术，当驱动电压加到传感器中的流量管上的“驱动线圈”时，产生的电磁力驱动振荡管振荡，流体通过传感器时，振荡管产生扭曲，在流量计的入口和出口产生一个相位差，该相位差与流过的流体质量流量成正比；流体瞬时密度由仪表同时自动测得，密度不同时，振动频率不同，流体密度与振荡管振荡频率的倒数的平方根成正比，精度为+0.0005g/cc，质量流量的测量精度为0.1%。除计量精度高外，由于采用金属管振动的原理进行测量，因此与罗茨流量计相比没有磨损件，使用寿命长，维护方便等优点。

    2.2 质量流量计计量系统功能

    2.2.1 数据采集显示

    采集程序工作时是以一定的时间间隔（如60秒）对质量流量计进行数据采集，生成15分钟读数、15、30、60、120分钟的读差、以及班产量、日累计、月统计、年统计等数据，并保存在数据库中，为远程监控提供数据来源。

    2.2.2 数据传输

    传输程序是对采集端程序采集并保存在数据库中的数据以一定的时间间隔（如5分钟）进行访问，将数据库未传输数据检索出来，通过网络传输并保存到数据服务器端的数据库中，数据被传输到服务器端后，生成产量报表并保存15、30、60、120分钟的读差、以及班产量、日累计、月统计、年统计等数据。

    2.2.3 数据查询

    数据查询模块主要功能是通过网页发布或软件发布的形式将各类报表如各分矿产量报表、采油厂产量报表及产量对比报表等，提供给管理人员。

    3 质量流量计计量系统应用效果分析

    采用流量计计量系统后，主要能体现出以下优点。

    3.1 该系统的应用能提高对各小队的计量度

    LTD3020质量流量计算机与质量流量计配合工作，能够在线测量混合质量、混合体积、在线密度、在线温度、在线含水率、纯油质量、纯油体积等生产所需数据，能提供直接的质量和体积流量测量。

    3.2 该系统能提高采油厂、采油矿领导对各管线计量变化的实时监控

    流量计实时监控查询子系统，实现了对现场测量仪表的远程监控，无需亲临现场，即可在企业局域网上查看现场测量仪表运行情况。它充分利用现有网络的优势，实现了对各现场测量仪表由分散到集中、由孤立到联合的网络化管理，为采油厂领导及时掌握各油田的生产动态，组织生产提供准确的数据信息。

    3.3 该系统的应用能减少因人为因素造成的误差，增加相应的产量

    下面以该系统在临盘采油5队2006年7月中旬的应用为例：

    采用计量系统能提高计量精度，将输差由原来的 15.03% 减少为 6.09%， 提高了8.94个百分点。

    4 质量流量计系统运行过程的管理经验

    在系统一年多的运行管理中，随之也暴露出一些问题。其中zui重要的一点是缺乏合理有效、能对故障进行有效检测及处理的方法和措施，如何检测和处理流量计的故障，尤其是一般技术维护人员对一些简单的问题（较小的故障）不知从何处下手，怎么排除，这就需要我们缜密的分析问题，总结经验，以此应运于实际生产中。以下是在生产中总结的质量流量计系统检测及维护部分管理经验。

    4.1 零点检查（零校准）

    零点漂移是科氏力式质量流量计在实际运行中经常遇到的问题。造成零点漂移的因素很多，如传感器的安装应力、测量管的结构不对称、被测流体物理特性参数的变化等。

    4.2 工作参数的检查

    流量计在使用过程中，应经常注意所设置的工作参数是否发生了变化，所显示的流量、密度、温度值是否正常，如与实际情况有较大的出入，可按使用说明书中所叙述的方法重新进行零流量校准。若上述工作完成之后，仍感觉不正常，则应查看变送器内部设置的各工作参数是否正确。

    4.3 定期全面检查维护

    对于使用中的流量计，应定期地进行全面检查。从传感器地外观、安装牢固程度、工艺管线的振动、变送器和显示仪表的指示等方面着手逐项全面检查，发现问题应及时处理。

    4.4 用于易结垢流体测量的维护

    流量计测量易结垢（如结水垢、结蜡）流体时，应经常检查其运行情况。当发现流量计工作不正常或偏差较大时，应首先考虑传感器内有可能结垢，应将传感器拆下，采用吹扫或清洗液等适当方法进行处理。

    4.5 定期标定

    根据流量计应用场合的不同，并按标准体系要求进行定期标定。

    4.6 保证该自控系统供电电压的稳定性，延长仪表及工控机的使用寿命，防止因供电不稳，影响了自控系统的正常工作情况

    随着质量流量计在油品计量中的广泛应用，做好质量流量计的防护工作显得日趋重要。结合生产实践及现场情况分析故障原因，做好质量流量计的维护保养，提高质量流量计的测量精度、减小误差，对提高我站的计量管理水平具有重大意义。