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小流量電磁流量計在三元配注工藝中的應用

來源:作者:發表時間:2017-10-20 09:01:50

 摘要:本文針對現場三元注入泵沒有流量計量裝置,注入量調整難度大的問題,開展了國產小流量電磁流量計試驗。 

 
1 三元注入裝置小流量計量方式存在問題
        三元復合驅由于堿和表活劑流量小,當時沒有國產小流量流量計配套計量,進口小流量流量計單臺大約在20萬元左右,三元試驗站安裝進口小流量流量計需要投資1240萬元左右,因此母液、堿和表活劑選用計量泵計量。
 
        目前在三元注入裝置現場應用過程中,三元注入裝置在線只安裝一個目的液流量計和一個污水流量計,母液、堿和表活劑的總流量靠計算差值得出。在前置聚合物注入過程中,發現母液流量差值與廠家提供的組合計量泵理論排量不符,且現場無法標定。在三元體系注入后,無法確定聚合物、堿和表活劑的實際注入量。三元注入站在一期改造時增加了標定裝置,由于標定裝置的液位檢測存在問題,目前無法投入使用。
 
2 電磁流量計的工作原理
        電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應定律。即:導電液體在磁場中作切割磁力線運動時,導體中產生感應電壓,其感應電壓為:
        U = KBvD (1)
        式中:K-儀表常數;
        B-磁感應強度,T;
        v-測量管截面內的平均流速,m/s;
        D- 測量管的內直徑,m。
 
        測量流量時,流體流過垂直于流動方向的磁場,導電性液體的流動感應出一個與平均流速(亦即體積流量)成正比的電壓,其感應電壓信號通過二個與液體直接接觸的電極檢出,并通過信號電纜傳送至放大器,轉換成統一輸出信號。
 
3 小流量電磁流量計現場試驗效果
        2007年10月,開展了國產小流量電磁流量計試驗,對流量計的精度、穩定性、靈敏度、重復性等方面進行了檢測。在表活劑注入管線安裝3臺型號為YTG-15、量程為0~50L/h的小流量計;在堿注入管線安裝3臺型號為YTG-15、量程為0~200L/h的小流量計。通過現場試驗,小流量電磁流量計能夠檢測堿和表活劑注入泵注入量,提高三元體系注入精度,縮短三元注入裝置流量調節時間,降低員工勞動強度,保證三元復合驅現場試驗按照方案要求順利開展。
 
3.1 小流量電磁流量計測量的精度檢測
        由于現場沒有標準的計量儀器進行標定,在現場用化驗結果和總流量進行檢測。
        (1)通過現場錄取數據與化驗值檢測
通過現場錄取數據與化驗值對比,計量精度能夠達到地質方案要求。現場錄取瞬時流量數據,同時取樣化驗對比,該井堿配注0.144m 3 /h(濃度為1.2%,3.46m 3 /d),表活劑配注0.027m 3 /h(濃度為0.3%,0.65m 3 /d),現場流量計顯示堿液瞬流量折算注入濃度和表活劑瞬時流量折算注入濃度為與取樣化驗值對比,濃度誤差0-0.01個百分點,能夠達到地質方案要求。
        (2)利用標定罐進行現場檢測
現場配備的標定裝置檢測數據存在問題,因此沒有利用現場標的裝置進行標定,只利用現場標定裝置的標定罐,加入定量溶液進行檢測。
 
        在標定罐中加入2L水,檢測表活劑注入泵小流量計注入精度。檢測結果表明:流量計總量數據為2L時,液面達到加入2L水前的液面。現場流量計顯示數據瞬時流量為0.026m 3 /h,標定罐注入時間為280s,折算瞬時流量為0.0257m 3 /h,標定的總流量與注入流量一致,折算的瞬時流量計量精度能夠達到方案要求。
 
3.2 穩定性和重復性檢測
        堿和表面活劑應用小流量電磁流量計計量,在12天之內瞬時流量檢測的穩定性和重復性能夠滿足方案要求。通過現場觀察流量計顯示波動不大,瞬時流量波動范圍為0.001m 3 /h左右。現場將堿和表活劑注入泵反復從最大量調至最小量再調至最大量,如此重復4次。流量計顯示平穩增加和減少,在最小值時顯示為0,重復4次最大顯示值相同。
 
3.3 小流量電磁流量計量程檢測
        流量范圍內最大流量與最小流量值的比值稱為流量計的范圍度,亦稱為流量計的量程。根據廠家提供數據,小流量電磁流量計可測量范圍寬,量程范圍度為10∶1。現場進行試驗,將流量調節到正常流量的1/10,堿流量為0.014m 3 /h,表活劑流量為0.003m 3 /h。現場觀察1個小時,顯示流量沒有大的變化,堿瞬時流量在0.013~0.014 m 3 /h之間,表活劑瞬時流量在0.002~0.003m 3 /h之間。
 
4 結束語
        通過應用國產小流量電磁流量計現場試驗,得出以下結論。
        1)現場試驗結果表明,國產小流量電磁流量計基本適應現場注入要求,能夠檢測堿液和表活劑泵的瞬時流量,并作為調整依據。
        2)國產小流量電磁流量計同國外同類型電磁流量計相比,價格低,投資小。
        3)泵前安裝低壓流量計和泵后安裝高壓流量計都能夠達到注入方案要求,從拆裝方便、安全的角度考慮,建議在泵前安裝低壓小流量電磁流量計。
        4)小流量電磁流量計的應用,提高了三元體系注入精度,縮短了三元注入裝置流量調節時間,降低了員工勞動強度,確保了三元復合驅現場試驗注入效果。同時,為小流量計量提供了技術參考。