長(zhǎng)慶油田采油六廠楊井作業(yè)區(qū) 7 座轉(zhuǎn)油站含水含泥沙原油流量計(jì)由刮板流量計(jì)更換為 JＨ － DZ 單轉(zhuǎn)子流量計(jì)后，大大降低了流量計(jì)運(yùn)行故障率，確保了站間原油的連續(xù)計(jì)量。 但是，運(yùn)行半年后，7 座轉(zhuǎn)油站中，有 2 座首站、末站之間，先后出現(xiàn)輸差增大的現(xiàn)象，為盡快解決這一問(wèn)題，從流量計(jì)自身結(jié)構(gòu)原理、轉(zhuǎn)油站輸油工藝、運(yùn)

行參數(shù)、設(shè)備原因、人為因素等幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)研，找到了問(wèn)題所在，并制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而減小了站間輸差。

0.引言

2015 年下半年長(zhǎng)慶油田采油六廠楊井作業(yè)區(qū)根據(jù)輸送高含水、含泥沙原油的特點(diǎn)，將金屬刮板流量計(jì)更換為 JＨ-DZ 單轉(zhuǎn)子流量計(jì)。 6 ~ 9 月 7 座轉(zhuǎn)油站的單轉(zhuǎn)子流量計(jì)未出現(xiàn)一次故障，確保了站間原油的連續(xù)計(jì)量。 原來(lái)由４ 人才能完成的維修儀表工作，減少為 1 人就能輕松地進(jìn)行維護(hù)。

員工勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低， 站間計(jì)量誤差均在0． 3% 以下。 但是， 從 10 月中旬開始，7 座轉(zhuǎn)油站中，有 2 座首、末站流量計(jì)流量先后出現(xiàn)誤差增大的現(xiàn)象，給計(jì)量工作帶來(lái)困難。 為了查找誤差產(chǎn)生原因，技術(shù)人員深入現(xiàn)場(chǎng)，先后根據(jù)單轉(zhuǎn)子流量計(jì)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、轉(zhuǎn)油站輸油工藝、運(yùn)行控制參數(shù)、設(shè)備原因、站間地勢(shì)原因、人為因素等幾個(gè)方面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，經(jīng)過(guò)近一周時(shí)間的摸索，找到了產(chǎn)生誤差的原因，并采取了相應(yīng)措施，減小了計(jì)量誤差。

1.JＨ-DZ 單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特性

JＨ-DZ 單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特性來(lái)講，它屬于速度式流量計(jì)。 速度式流量計(jì)與容積式流量計(jì)的區(qū)別在于速度式流量計(jì)對(duì)流體的壓差、流量、溫度的變化比較敏感，而容積式流量計(jì)對(duì)壓差、流量、溫度的變化不敏感。

1． 1  從工作原理上分析

JＨ-DZ 單轉(zhuǎn)子流量計(jì)在液體作用下，單轉(zhuǎn)子受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期性地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。 檢測(cè)線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表積算并顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。 說(shuō)明壓差的突然變化，會(huì)引起流速的變化，而流速變化會(huì)引起磁通變化。

1． 2 在安裝要求上分析

單轉(zhuǎn)子流量計(jì)要求水平安裝，為確保流體測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)保證表前 10 倍通徑、表后 5 倍通徑的直管段；直管段內(nèi)徑應(yīng)與流量計(jì)通徑一致，且兩者應(yīng)保持同心；管道內(nèi)介質(zhì)的流向與流量計(jì)銘牌上的流向標(biāo)志相同。 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量情況看，基本滿足安裝要求，不存在安裝問(wèn)題。

2.誤差原因分析

2． 1 輸油工藝

從長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站至楊井聯(lián)合站的輸油工藝分析:正常工藝是長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站的原油輸至楊井聯(lián)合站，直接進(jìn)入 7#、8 # 沉降罐， 進(jìn)行含水原油的脫水處理。安裝單轉(zhuǎn)子流量計(jì)前，長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站兩臺(tái)加熱爐爐管相繼出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，處于待維修狀態(tài)。 為確保進(jìn)入沉降罐的原油順利脫水，保證正常生產(chǎn)，楊井聯(lián)合站采取了工藝調(diào)整，將長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站來(lái)油先進(jìn)入一次加熱爐進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)，再進(jìn)入 7#、8#沉降罐。 由于 JＨ-DZ 單轉(zhuǎn)子流量計(jì)屬于速度型流量計(jì)，受壓力影響因素較大， 流量計(jì)公稱通徑為?80mm，而原管線為 ?100mm，管段突然出現(xiàn)縮徑節(jié)

流，而該單轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝要求為表前 10 倍通徑，表后 5 倍通徑的直管段，導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。

2． 2 運(yùn)行參數(shù)

長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站首站正常外輸原油溫度為 5４℃ ，到達(dá)末站原油溫度為４４℃ ；首站輸油壓力為 2． 0MPa，末站輸油壓力為 0． 06MPa。 由于長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站加熱爐處于待修狀態(tài)，所以，原油外輸溫度只能達(dá)到 39 ~ ４1℃ ，原油到達(dá)末站后的溫度只有 36 ~ 38℃ ，而聯(lián)合站沉降罐的脫水油溫要求達(dá)到４2 ~ ４４℃ ，才能滿足破乳劑在化學(xué)沉降過(guò)程中發(fā)揮藥效作用。 為保證脫水生產(chǎn)正常，輸油工藝發(fā)生變動(dòng)，末站工藝改變后，首站壓力由 2． 0MPa 升至 2． ４MPa，末站壓力由 0． 06MPa 升至 0． ４MPa。 輸油工藝的改變導(dǎo)致輸油運(yùn)行參數(shù)的變化。 由于首站與末站壓差發(fā)生較大變化，而流量計(jì)本身壓力參數(shù)沒(méi)有進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。

2． 3 設(shè)備原因

10 月 13 日長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站的 2 臺(tái)加熱爐維修完畢，投入正常生產(chǎn)，外輸溫度達(dá)到 5４℃ ，末站溫度達(dá)到４４℃ ，聯(lián)合站根據(jù)來(lái)油溫度適時(shí)對(duì)輸油工藝進(jìn)行了恢復(fù)。 來(lái)油由進(jìn)一次加熱爐，改為直接進(jìn)入沉降罐，由于加熱爐設(shè)備的恢復(fù)，輸油溫度發(fā)生了變化，

輸油工藝進(jìn)行調(diào)整，流量計(jì)的壓差也相應(yīng)發(fā)生了變化。 單轉(zhuǎn)子流量計(jì)的末站壓力由原來(lái)的 0． 06MPa升至 0． 2MPa，由于加熱爐設(shè)備的恢復(fù)，溫度發(fā)生變化，原油粘度相應(yīng)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。

2． ４ 人為因素

在調(diào)研期間發(fā)現(xiàn)首站每次按照準(zhǔn)點(diǎn)，兩小時(shí)讀取數(shù)據(jù)，而末站由于改變工藝后，巡檢路線發(fā)生變化，推遲了讀流量計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)間，特別在交接班時(shí)，由于填寫資料較多，匯報(bào)數(shù)據(jù)多，技術(shù)熟練程度不同，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間有所差異，滯后 10 ~ 20min。 首站與末站流量計(jì)未按照要求同時(shí)讀取數(shù)據(jù)，也是造成首末站誤差增大的原因之一。

2． 5 地勢(shì)高差

長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站與長(zhǎng)二轉(zhuǎn)油站流量也存在誤差增大現(xiàn)象。 由于長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站的液量少，不能 2４h 連續(xù)輸油，每天要計(jì)劃停輸 6h。 每次停輸后，再次起輸時(shí)，在起初的2h 內(nèi)，首站與末站總存在近10m3 的輸差，誤差超過(guò)規(guī)定值。 后面時(shí)間段基本保持在允許的 0.3% 以下誤差值。 針對(duì)這種情況，技術(shù)人員對(duì)兩個(gè)站的流程和高差進(jìn)行分析:從地勢(shì)上看，長(zhǎng)慶油田各站所處海拔高度不同， 長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站海拔1580m，長(zhǎng)二轉(zhuǎn)油站海拔 1690m，屬于從低處向高處輸油，在停輸過(guò)程中，一旦不能及時(shí)關(guān)閉流程閥門，就會(huì)出現(xiàn)管道油流倒流現(xiàn)象。 從輸油管道的全程管容計(jì)算，恰好是到管路翻越點(diǎn)處，即一半路程時(shí)，容積恰好是 10m3 ， 可確認(rèn)是在停輸時(shí)油流倒回首站，造成再起輸時(shí)，管路是空的，首站流量計(jì)在運(yùn)行時(shí)開始計(jì)數(shù)，而末站油流尚未到達(dá)，流量計(jì)計(jì)數(shù)滯后。 所以，造成每次起輸時(shí)，出現(xiàn)輸差。

2． 6 流程原因

按照正常流程分析，首站有出站閥門和單流閥控制，不應(yīng)該出現(xiàn)倒流現(xiàn)象。 經(jīng)過(guò)仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)首站長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站的外輸流量計(jì)出口單流閥失靈，停輸時(shí)，首站出站閥門不關(guān)閉，外輸泵出口單流閥漏失，回流閥半開，從而造成倒流液體從回流管線返回。 原因是流程不完善，造成液體倒流現(xiàn)象，而不是流量計(jì)引起的誤差。

2． 7 單轉(zhuǎn)子流量計(jì)渦輪腔被污垢堵塞

在聯(lián)合站末點(diǎn)流量計(jì)出現(xiàn)輸差偏大時(shí)，對(duì)流量計(jì)拆開進(jìn)行沖洗，沖洗過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)流量計(jì) 7 個(gè)渦輪腔體有 5 個(gè)被堵塞，清除后，恢復(fù)正常輸差。 由于污垢堵塞通道，造成局部壓差變大，流速加快，形成孔板效應(yīng)，引起流量計(jì)自身參數(shù)變化，造成輸差逐漸增大。

3.改進(jìn)措施

經(jīng)過(guò)以上原因分析和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，確認(rèn)長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站到長(zhǎng)二轉(zhuǎn)油站的誤差與流量計(jì)無(wú)關(guān)，應(yīng)從工藝流程上和操作制度上進(jìn)行完善。 對(duì)長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站到聯(lián)合站引起的誤差進(jìn)行調(diào)試。

1) 長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站更換外輸泵出口單流閥和流量計(jì)出口管線單流閥。

2) 當(dāng)長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站再停輸時(shí)，立即關(guān)閉流量計(jì)出口閥門，防止液體倒流。

3)由流量計(jì)廠家技術(shù)人員在聯(lián)合站末站內(nèi)對(duì)長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站來(lái)油流量計(jì)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，包括壓力、溫度、流量參數(shù)進(jìn)行修正，按照首站瞬時(shí)流量進(jìn)行系數(shù)計(jì)算并調(diào)試。 改造來(lái)油直管段長(zhǎng)度，達(dá)到安裝要求。

４) 各轉(zhuǎn)油站在調(diào)整輸油運(yùn)行參數(shù)時(shí)，采取小幅度逐漸調(diào)節(jié)，避免大起大落，防止引起單轉(zhuǎn)子流量計(jì)敏感反應(yīng)。

5) 規(guī)定各站 5 ~ 7 天定期對(duì)流量計(jì)過(guò)濾器進(jìn)行清理，一旦發(fā)現(xiàn)過(guò)濾器濾網(wǎng)有破損，立即進(jìn)行更換，防止單轉(zhuǎn)子腔體內(nèi)出現(xiàn)被堵塞的現(xiàn)象，確保流量計(jì)腔體潔凈，渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。 液體在運(yùn)行過(guò)程中不再發(fā)生突然流態(tài)變化。

４.結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)慶油田采油六廠楊井作業(yè)區(qū)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并經(jīng)過(guò)對(duì)長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站流程完善和操作制度的改進(jìn)，長(zhǎng)八轉(zhuǎn)油站到長(zhǎng)二轉(zhuǎn)油站的輸油誤差由 0． 78% 降至 0． 26% ，符合內(nèi)部交接誤差要求。 廠家經(jīng)過(guò)對(duì)聯(lián)合站流量計(jì)參數(shù)的調(diào)試，使長(zhǎng)一轉(zhuǎn)油站與聯(lián)合站的輸差由 0． 81% 降至 0． 22% ，符合內(nèi)部原油交接誤差要求的范圍( 誤差 0． 5% ) 。