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小流量电磁流量计在三元配注工艺中的应用

来源:作者:发表时间:2017-10-20 09:01:50

 摘要:本文针对现场三元注入泵没有流量计量装置,注入量调整难度大的问题,开展了国产小流量电磁流量计试验。 

 
1 三元注入装置小流量计量方式存在问题
        三元复合驱由于碱和表活剂流量小,当时没有国产小流量流量计配套计量,进口小流量流量计单台大约在20万元左右,三元试验站安装进口小流量流量计需要投资1240万元左右,因此母液、碱和表活剂选用计量泵计量。
 
        目前在三元注入装置现场应用过程中,三元注入装置在线只安装一个目的液流量计和一个污水流量计,母液、碱和表活剂的总流量靠计算差值得出。在前置聚合物注入过程中,发现母液流量差值与厂家提供的组合计量泵理论排量不符,且现场无法标定。在三元体系注入后,无法确定聚合物、碱和表活剂的实际注入量。三元注入站在一期改造时增加了标定装置,由于标定装置的液位检测存在问题,目前无法投入使用。
 
2 电磁流量计的工作原理
        电磁流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。即:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电压,其感应电压为:
        U = KBvD (1)
        式中:K-仪表常数;
        B-磁感应强度,T;
        v-测量管截面内的平均流速,m/s;
        D- 测量管的内直径,m。
 
        测量流量时,流体流过垂直于流动方向的磁场,导电性液体的流动感应出一个与平均流速(亦即体积流量)成正比的电压,其感应电压信号通过二个与液体直接接触的电极检出,并通过信号电缆传送至放大器,转换成统一输出信号。
 
3 小流量电磁流量计现场试验效果
        2007年10月,开展了国产小流量电磁流量计试验,对流量计的精度、稳定性、灵敏度、重复性等方面进行了检测。在表活剂注入管线安装3台型号为YTG-15、量程为0~50L/h的小流量计;在碱注入管线安装3台型号为YTG-15、量程为0~200L/h的小流量计。通过现场试验,小流量电磁流量计能够检测碱和表活剂注入泵注入量,提高三元体系注入精度,缩短三元注入装置流量调节时间,降低员工劳动强度,保证三元复合驱现场试验按照方案要求顺利开展。
 
3.1 小流量电磁流量计测量的精度检测
        由于现场没有标准的计量仪器进行标定,在现场用化验结果和总流量进行检测。
        (1)通过现场录取数据与化验值检测
通过现场录取数据与化验值对比,计量精度能够达到地质方案要求。现场录取瞬时流量数据,同时取样化验对比,该井碱配注0.144m 3 /h(浓度为1.2%,3.46m 3 /d),表活剂配注0.027m 3 /h(浓度为0.3%,0.65m 3 /d),现场流量计显示碱液瞬流量折算注入浓度和表活剂瞬时流量折算注入浓度为与取样化验值对比,浓度误差0-0.01个百分点,能够达到地质方案要求。
        (2)利用标定罐进行现场检测
现场配备的标定装置检测数据存在问题,因此没有利用现场标的装置进行标定,只利用现场标定装置的标定罐,加入定量溶液进行检测。
 
        在标定罐中加入2L水,检测表活剂注入泵小流量计注入精度。检测结果表明:流量计总量数据为2L时,液面达到加入2L水前的液面。现场流量计显示数据瞬时流量为0.026m 3 /h,标定罐注入时间为280s,折算瞬时流量为0.0257m 3 /h,标定的总流量与注入流量一致,折算的瞬时流量计量精度能够达到方案要求。
 
3.2 稳定性和重复性检测
        碱和表面活剂应用小流量电磁流量计计量,在12天之内瞬时流量检测的稳定性和重复性能够满足方案要求。通过现场观察流量计显示波动不大,瞬时流量波动范围为0.001m 3 /h左右。现场将碱和表活剂注入泵反复从最大量调至最小量再调至最大量,如此重复4次。流量计显示平稳增加和减少,在最小值时显示为0,重复4次最大显示值相同。
 
3.3 小流量电磁流量计量程检测
        流量范围内最大流量与最小流量值的比值称为流量计的范围度,亦称为流量计的量程。根据厂家提供数据,小流量电磁流量计可测量范围宽,量程范围度为10∶1。现场进行试验,将流量调节到正常流量的1/10,碱流量为0.014m 3 /h,表活剂流量为0.003m 3 /h。现场观察1个小时,显示流量没有大的变化,碱瞬时流量在0.013~0.014 m 3 /h之间,表活剂瞬时流量在0.002~0.003m 3 /h之间。
 
4 结束语
        通过应用国产小流量电磁流量计现场试验,得出以下结论。
        1)现场试验结果表明,国产小流量电磁流量计基本适应现场注入要求,能够检测碱液和表活剂泵的瞬时流量,并作为调整依据。
        2)国产小流量电磁流量计同国外同类型电磁流量计相比,价格低,投资小。
        3)泵前安装低压流量计和泵后安装高压流量计都能够达到注入方案要求,从拆装方便、安全的角度考虑,建议在泵前安装低压小流量电磁流量计。
        4)小流量电磁流量计的应用,提高了三元体系注入精度,缩短了三元注入装置流量调节时间,降低了员工劳动强度,确保了三元复合驱现场试验注入效果。同时,为小流量计量提供了技术参考。