双转子流量计在原油外输计量中的应用试验

    1　引　言

    原油外输计量口历来被油田企业计量和经营管理者所倍加重视,它关系到油田企业最终经济效益,哪怕是万分之一的误差也会带来较大的损失,所以许多部门都非常关注计量交接口的仪表精度。目前按照SY/T5398《原油天然气稳定轻烃交接计量站计量器具配备规范》,原油外输计量必须采用容积式流量计作为体积交接计量仪表,国内众多的容积式流量计在石油、石化企业得到了广泛的应用。国产的容积式流量计主要有椭圆式、腰轮液体式、腰轮气体式、螺杆式、旋转活塞式和刮板式,全国有30多个厂家生产此类仪表,占总量的12%,以往油田企业,特别是中小油田都选用腰轮液体式流量计,因为此仪表生产历史长、技术成熟、质量稳定,重复性好,所以被广泛采用。

    2　现状分析

    近几年,由于国外大量先进流量仪表涌入国内市场,使企业选择仪表的余地变大了。再加之仪表企业竞争激烈,一些老企业资金投入不足,人才不断流失,流量仪表质量滑坡,由此油田企业在外销中还引起了多起计量纠纷,使得流量仪表企业在市场中的份额逐渐减少。为此,油田企业考虑选择新型的流量仪表来替代传统的腰轮流量计^[1]。

    一些大油田在原油外输中选用了进口的刮板流量计,这种仪表精度高,稳定性好,但价格昂贵,对外输点多的中小油田成本投入明显较高。国内生产的金属刮板流量计技术还未完全成熟,重复性较差,一般不轻易使用在外输环节。

    经过市场调研发现近几年新出产的双转子(螺杆)流量计被广泛关注,采用日本技术生产,在成品油市场逐渐推广应用。但能否在商品原油中推荐使用还无人问津。由于原油是一种物理性质受温度、压力等参数变化较大的介质,且不同的地质区块、构造所产原油的黏度、密度都不相同,因此计量原油的流量计工况条件要比物理性质相对稳定的成品油要高,对其用于原油计量必须进行比对试验、检定周期的考核才能得出结论。于是将其作为新技术推广项目进行试验比对。

    3　试验比对

    2001年,笔者开始选择UF-Ⅱ螺旋转子流量计进行试验^[2]。该流量计属双转子类,其结构为一对螺线形转子互为主动且相互啮合,转子与壳体之间形成若干个已知容积的空腔,在被测介质作用下,依靠流量计进出口微压差推动旋向相反螺线转子啮合转动,其流量与转子转数成正比,并通过与转子连接的计数机构在表头显示其体积流量,结构如图1所示。

    为了获得科学、准确的试验数据,选定一外输站,将双螺旋转子流量计和腰轮流量计串接安装,安装前,2台流量计均经国家大流量站检定合格^[3~5],进行同工况条件数据比对,其比对一个检定周期(180 d)。期间用标准体积管进行了三次加密测试(增加测量频次),其检测和比对数据见表1、表2。