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YOKOGAWA

横河电机(中国)有限公司

用于水/汽注入的涡街流量计

所属行业: 石油和天然气
产品: digitalYEWFLO涡街流量计

简介

在使用传统的开采技术开采完所有可能开采的油气之后,储油层可能仍然存在着高比例的原油。假如油价高企的话这些原油是值得开发的。改善石油开发的主要方法是注水和注汽。“对于从老油井中开采额外的石油以及改善生产油田的一次开采来说,这些技术做出了巨大贡献。”应用这些技术时,对于过程控制与优化来说,水与汽的流量测量至关重要。过去在进行这种测量时使用了带差压变送器的孔板。然而,涡街流量计凭借在这些过程中自身的特性与优势,应用更为广泛。下文中将详细介绍这些过程以及涡街流量计的高效应用。

预期收益

在这些过程中使用涡街流量计的预期收益如下:

  • 大大降低敷设管线的成本,仅为孔板流量计的1/3
  • 减少密封点,按照ISO14000的标准来衡量密封点数量仅为孔板流量计的1/10
  • 在过程防噪与成本精算方面是孔板流量计精度的3倍
  • 在降低对过程的影响与节能方面低压损失只有孔板流量计的1/3
  • 耐高温(+450℃),耐高压(ANSI2500#级)
涡街流量计的安装
涡街流量计的安装

过程描述

注水法是将水注入储油层,将残存的石油转移至位于同一储油层的生产井,接着由生产井将油与水用泵抽出。蒸汽注入则需要先生产蒸汽,然后将蒸汽压入注入井然后进入储油层。蒸汽将石油加热,并降低其粘性。蒸汽热还将碳氢化合物形成气体,增加了流量。气体与蒸汽提供额外的气体动力,与热水一起将稀释石油推向生产井。在这些过程中,操作温度可高达90℃(194℉),压力高达290巴(29MPa,4200psi)。这种情况下必须使用级别达ANSI 2500#的法兰。水流量和蒸汽流量的精确测量是影响生产井生产力的主要因素之一。精确测量对提高效率和控制运行成本同样非常重要。孔板流量计曾用于这类测量,但有其局限性与缺点,如下:

  • 精确度低
  • 可调比有限(3:1或4:1)
  • 永久压力损失高
  • 平方根关系
  • 安装成本相对较高,业主成本高
  • 需要使用脉冲线路,而脉冲线路需要电伴热,并且容易堵塞
  • 需要凋零
  • 无组织排放源为数众多
  • 孔板磨损和损坏对测量精度影响巨大

应用解决方案

digitalYEWFLO

digitalYEWFLO

与孔板流量计技术相比,横河电机的涡街流量计“digitalYEWFLO”具有许多与生俱来的优势,更适合于这些应用。如上所述,之所以能降低敷设管线的成本是因为不需要脉冲线路,而且法兰安装能进行内联测量。密封点的减少同样能降低日常维护成本与能源节约,此外零点/量程调节的免除对启动时的整定极有帮助。涡街流量计的可调比(量程比)是孔板流量计的10倍,同样也节约能源,并防止压力损失。与孔板流量计相比,涡街流量计有以下特点:

  • 稳定而长期的高精度与可重复性
  • 数字式测量原理(孔板流量计为模拟式)
  • 线性转换(无平方根运算)
  • 与传统的孔板式仪器相比安装成本低廉
  • 无需脉冲线路系统
  • 无需日常维护
  • 降低了过程液体泄漏的可能性
  • 无零部件磨损
  • 无需对极端天气条件实行特殊保护

而且digitalYEWFLO可以承受这些应用中的高温高压。过程温度范围为-200℃~+450℃(-328℉~+842℉),法兰等级达ANSI 2500#。此外,digitalYEWFLO是双传感器设计,具有冗余和特殊控制与报警功能,很多炼油厂经常要求具有这些安全设备,以及用于预测维护的自诊断功能。这些功能具有高可靠性,平均故障间隔时间(MTBF)高达400年。同时还提供多变量设计。借助多变量选配件,内置的集成温度传感器参考软件中嵌入的蒸汽表,协助流量计进行饱和蒸汽的纯质量流量测量。这就免除了对压力和温度传感器以及流量计算机的需要。此外,在设备管理上应用了基金会现场总线技术协议。

涡街流量计的优势

 
涡街流量计“digitalYEWFLO”
孔板流量计
精确度 读数的+/-0.75% (液体) 读数的+/-3%
可调比(量程比) 10X改善 -
压力损失 低1/3 -
总成本 不足1/3 -
运行成本 不足1/10 -
脉冲调节 无需 需要
零点/量程调节 无需 需要
额定尺寸 15~400mm (1/2~16英寸) 25~3000mm
过程温度 -200~+450℃(-328~+842℉) -40~+120℃(-40~+248℉)
环境温度 -40~+85℃(-40~+185℉) 同左
压力额定值 达ANSI 2500# 达420巴(工作时)

结论

横河电机的digitalYEWFLO涡街流量计全球市场占有率第一,从1979年发售以来发货总量已超过250,000台。这项技术显著地优化了如今的油气开采,极大地提高了开采效率。



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