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(zhi)接影響工藝(yi)介質的計量(liàng)的精🏒度及🔞後(hòu)期的運維成(chéng)本。本文簡要(yao)介紹油氣田(tián)常用🐪的油、氣(qi)、水流量計量(liàng)🏃‍♀️儀表的分類(lei)、特點及測量(liàng)原理等,讨論(lùn)各種流量計(ji)的适用範圍(wéi)和選型原則(zé)。
1常用流量計(ji)簡介
　　流量計(jì)是油氣田中(zhōng)重要的檢測(cè)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(yì)交接的必備(bei)工具，也在油(you)田注水、污水(shuǐ)處理等方面(mian)🌈也有廣泛的(de)應用。油氣田(tián)中應🍉用的流(liu)量計按照結(jié)構原理主要(yào)分爲容積式(shì)流量計、差壓(ya)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(liú)量計、質量流(liú)量計等。不同(tong)類型的流量(liang)計有🔴各自的(de)特點，因此，在(zài)實際應用中(zhong)要☔根據不同(tong)的測🈲量目的(de)揚長避短,選(xuan)擇最适宜的(de)流量計👈,達到(dào)測量效果。
油(you)氣田内油、氣(qi)水主要計量(liàng)儀表如表1所(suǒ)示。
 
2油氣田常(chang)用流量計特(tè)點
2.1差壓式流(liu)量計
　　差壓式(shì)流量計 是一(yī)類應用最爲(wei)廣泛的流量(liàng)計,其中尤以(yǐ) 節流式差壓(yā)式流量計 中(zhōng)檢測件爲标(biāo)準件的産品(pǐn)最爲普反。節(jie)流式差壓🧑🏾‍🤝‍🧑🏼式(shì)流量計🐉由節(jie)流裝置、 差壓(yā)變送器 和流(liu)量顯示儀表(biao)組成。常用的(de)節流件有孔(kǒng)闆、文丘裏👣管(guǎn)🔴、噴嘴等。
　　差壓(yā)式流量計的(de)檢測件按其(qi)标準化程度(du)分爲兩大類(lèi):标準的📱和非(fei)标準。所謂标(biao)準檢測件是(shi)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(jí)可确定其流(liu)量值和估算(suan)測量誤差。非(fei)标準檢測件(jiàn)是成熟程度(du)較差的，尚未(wei)列入國際🔆标(biao)準中的檢測(cè)件。.
　　下面主要(yào)介紹一下在(zài)油氣田内應(yīng)用較多的 孔(kong)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(biāo)準組織的認(rèn)可，無需實流(liu)校準，即可投(tou)用。
(2)結構易于(yú)複制，簡單、牢(lao)固、性能穩定(ding)可靠、價格低(di)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(shēng)産過程的管(guǎn)徑、工作狀态(tài)(溫度、壓力)皆(jiē)有⭐産品💁。
(4)檢測(cè)件和差壓顯(xian)示儀表可分(fen)開不同廠家(jiā)生産，便與專(zhuan)業化規模生(shēng)産。
缺點:
(1)測量(liang)的重複性、精(jīng)度在流量計(ji)中屬于中等(děng)水平，由于衆(zhōng)多因素的影(yǐng)響錯綜複雜(za)，精度難于提(ti)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(lì)損失大，能耗(hào)高。
(5)孔闆以内(nèi)孔銳角線來(lái)保證精度，因(yin)此對腐蝕、磨(mó)損、結垢、髒污(wū)敏感，長期使(shi)用精度難以(yǐ)保證，需每年(nián)拆㊙️下強檢一(yi)✔️次。
(6)采用法蘭(lán)連接，易産生(shēng)跑、冒、滴、漏問(wèn)題，大大增加(jia)了維護工作(zuo)量。孔闆流量(liang)計安裝如圖(tú)1所示。
 
2.2浮于式(shi)流量計
　　浮子(zi)流量計 又稱(chēng) 轉 子流量計(jì) ,是變面積式(shì)流量計的一(yī)種,在1根由下(xià)向.上擴大的(de)垂直錐💰管中(zhōng)，圓形橫截面(mian)的浮于的重(zhòng)力是由液體(ti)⚽動力承受♉的(de)，從而使浮于(yu)可以在錐管(guǎn)内自由地_上(shang)升和下降。浮(fu)于流量計在(zai)小、微🙇🏻流量方(fang)面有舉足輕(qing)重的作用。
主(zhu)要特點:
(1) 玻璃(lí)錐管浮子流(liu)量計 結構簡(jiǎn)單,使用方便(biàn),缺點是耐壓(ya)力低，有玻璃(li)管易碎的㊙️較(jiao)🈲大風險。.
(2)适用(yong)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(liàng)計 又稱定排(pái)量流量計,它(ta)利用機械測(ce):量元件把流(liú)體連♍續不斷(duàn)地分割成單(dān)個已知的體(tǐ)積部分，根據(jù)測量室💋逐次(ci)充滿和排放(fàng)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(ji)與差壓式流(liú)量計、浮于流(liu)量計并列爲(wei)3類使用量最(zui)大的流量計(ji),常⭐應用于昂(áng)貴介質(油品(pin)等🐕)的總量測(cè)量。容積式流(liú)量計按其測(ce)量元件分類(lei)可分爲橢圓(yuan)齒輪流量👌計(ji)、刮闆流量計(jì)、雙轉于流量(liang)計、旋轉活塞(sāi)㊙️流量計、往複(fu)活塞流量計(jì)、圓盤流量計(jì)、液封轉筒式(shì)流量計、濕式(shì)氣量計及膜(mó)式氣量計等(deng)。
優點:
(1)計量精(jīng)度高。
(2)安裝管(guǎn)道條件對計(jì)量精度沒有(you)影響、無直管(guan)段需🏃‍♂️求。
(3)可用(yòng)于高粘度液(yè)體的測量。
(4)範(fan)圍度寬。
(5)直讀(du)式儀表無需(xū)外部能源可(kě)直接獲得累(lei)計.總量,清晰(xi)明了操作簡(jian)便。
缺點:
(1)結構(gòu)複雜,體積龐(páng)大。.
(2)被測介質(zhì)種類、口徑、介(jie)質工作狀态(tài)局限性較大(da)。
(3)不适用于高(gao)、低溫場合。
(4)大(da)部分儀表隻(zhī)适用于潔淨(jìng)單相流體。
(5)産(chǎn)生噪聲及振(zhen)動。
2.4速度式流(liu)量計
2.4.1渦輪流(liu)量計
　　渦輪流(liú)量計 采用多(duo)葉片的轉于(yu)(渦輪)感受流(liú)體平均流速(su)，從而推導出(chu)流量或總量(liàng)的儀表。一般(ban)它由傳感器(qì)和顯示儀兩(liǎng)部分組成，也(yě)可做☂️成整體(tǐ)式。.
　　渦輪流量(liang)計和容積式(shi)流量計、科裏(lǐ)奧利質量流(liú)量🐇計稱爲流(liú)量計中3類重(zhong)複性、精度最(zui)佳的流量計(ji)。
優點:
(1)精度高(gāo)。
(2)重複性好。
(3)無(wú)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(diǎn):
(1)不能長期保(bǎo)持校準特性(xìng)。
(2)流體物性對(dui)流量特性有(you)較大影響。
　　渦(wo)輪流量計在(zài)以下測量對(duì)象中有着廣(guang)泛應用:石油(yóu)、有機液體、無(wú)機液、液化氣(qi)、天然氣和低(dī)溫流體等。渦(wō)輪流量計在(zài)😘天然氣計🏃🏻量(liàng)方面的應用(yong)僅次于孔💔闆(pan)流量計。
2.4.2超聲(sheng)波流量計
　　超(chao)聲波流量計(jì) 按測量原理(li)分可分爲速(su)度差式和多(duō)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(shēng)波流量計。
　　利(lì)用多普勒效(xiào)應制造的超(chao)聲多普勒流(liú)量計多用🔱于(yu)測量介🤞質有(yǒu)一定的懸浮(fú)顆粒或氣泡(pao)介質,使用💘有(you)一定的局限(xian)性，但♉卻解決(jué)丁時差式超(chao)聲波流量計(ji)隻能測:量單(dan)一清澈✏️流體(tǐ)的問題，也♌被(bèi)認爲是非接(jie)觸測量雙相(xiàng)流的理想儀(yí)表。
優點:
(1)可用(yong)來測量大管(guǎn)徑流量。無阻(zu)礙物、壓損小(xiao)、便于安👉裝。
(2)可(kě)測量強腐蝕(shi)性介質和非(fei)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(bu)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(deng)熱物性參數(shù)的影響。可以(yǐ)做成固定式(shi)和便攜式兩(liang)種形式。
缺點(diǎn):
(1)溫度測量範(fàn)圍不高，一般(bān)隻能測量溫(wen)度低于200°C的流(liú)體..
(2)抗幹擾能(néng)力差，易受氣(qì)泡、結垢、泵及(ji)其它聲源混(hun)入的超聲雜(za)音⛹🏻‍♀️幹擾。
(3)直管(guan)段要求嚴格(gé)，爲前20D、後5D,否則(zé)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(liàng)計(EMF)
　　電磁流量(liang)計 是根據法(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律制成(chéng)的一種測量(liang)導電性液體(ti)介質流量的(de)儀表。電磁流(liú)量計有一系(xi)列優良特性(xìng)，可以對髒污(wū)流❓、腐蝕流的(de)進行測量。
優(yōu)點:
(1)測量通道(dao)是段光滑直(zhí)管，不會阻塞(sāi)，适用于測量(liang)合固體顆粒(li)😍的💛液固=相流(liu)體，如紙漿、泥(ni)漿、污水等。
(2)不(bú)産生流量檢(jian)測所造成的(de)壓力損失,節(jiē)能效果好。
(3)所(suǒ)測得體積流(liú)量實際上不(bu)受流體密度(du)、粘度、溫度、壓(yā)力和電導率(lǜ)變化的明顯(xian)影響。
(4)流量範(fan)圍大，口徑範(fan)圍寬。
(5)可應用(yong)腐蝕性流體(tǐ)。
缺點:
(1)有一定(ding)局限性，它隻(zhi)能測量導電(dian)介質的液體(tǐ)流量，不能測(ce)量非👄導電介(jie)質的流量。
(2)安(an)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(you)振動，不能有(yǒu)強磁場。安裝(zhuang)時必須使☀️變(bian)送器和💁管道(dao)有良好的👄接(jiē)觸及良好的(de)接地。在使用(yong)時必須排盡(jìn)🔴測量管中存(cún)留的氣體，否(fǒu)則會造成較(jiào)大的測🤩量誤(wu)差。
(3)用來測量(liang)帶有污垢的(de)粘性液體時(shi)，粘性物或沉(chén)澱物附着在(zai)🈲測量管内壁(bi)或電闆上，電(diàn)闆.上污垢物(wu)達✨到一定厚(hòu)度，可能導緻(zhì)儀表無法測(cè)量。
　　電磁流量(liang)計廣泛應用(yòng)在油氣田注(zhù)水、污水處.理(li)、造紙、市政給(gei)🎯排水等領域(yù)。
2.6質量流量計(jì)
　　質量流量計(jì) 分直接式和(he)間接式兩種(zhǒng)。直接式質量(liang)流量計利用(yong)與質量流量(liàng)直接有關的(de)原理進行測(ce)量，目前其正(zheng)成爲商品大(dà)量應用隻有(you)熱式質量流(liú)量.計和科裏(lǐ)😍奧利力質量(liàng)流量計兩類(lèi)。間接式質量(liàng)流量計以壓(yā)☁️力溫度補償(cháng)式最爲流行(hang)。
2.6.1熱式質量流(liu)量計(恒溫差(chà)TMF)
優點:
(1)球閥安(ān)裝，安裝拆卸(xiè)方便，并可以(yǐ)帶壓安裝。
(2)測(cè)量值不受壓(yā)力和溫度影(ying)響。
(3)響應迅速(su)。
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(yu)測量幹燥的(de)非爆炸性的(de)氣體，如壓縮(suo)空氣、氮氣、氩(yà)氣及其他中(zhong)性氣體。
2.6.2科裏(lǐ)奧利質量流(liu)量計(CMF)
　　科裏奧(ào)利質量流量(liàng)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(ji).
優點:
(1)直接測(ce)量質量流量(liàng),正确率高。
(2)測(cè)量值不受物(wù)性(密度、粘度(dù))影響。
(3)無前、後(hou)直管段要求(qiú)。
(4)可測量各種(zhong)非牛頓流體(tǐ)及粘滞和含(han)微粒的漿液(ye)。
缺點:
(1)重量體(ti)積較大、價格(gé)昂貴。
(2)零點不(bú)穩定。
(3)隻限于(yú)中小口徑。
3結(jie)束語
　　不同工(gong)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(hé)選型。

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