Trong đo lưu lượng khí tự nhiên hoặc khí khô đi kèm với mỏ dầu, nếu quá trình đo trong trường hợp lưu lượng tức thời của khí tự nhiên đo nhỏ hoặc biến động dòng chảy lớn, việc lựa chọn đo lưu lượng tấm lỗ truyền thống sẽ vi phạm hoặc không phù hợp với tiêu chuẩn dầu khí SY/T61432004. Ví dụ: tiêu chuẩn yêu cầu dòng chảy trong đường ống không thay đổi theo thời gian hoặc thực sự chỉ thay đổi nhỏ theo thời gian, và ReD 1 2602 D (Re là số Reynolds) được yêu cầu cho đồng hồ đo lưu lượng tấm lỗ sử dụng áp lực mặt bích; là tỷ lệ đường kính của đồng hồ đo lưu lượng tấm lỗ trên đường ống; D là đường kính bên trong của đường ống. Một khi các điều kiện này không được đáp ứng, độ chính xác của phép đo lưu lượng tấm lỗ bị ảnh hưởng đáng kể [1]. Đồng hồ đo lưu lượng xoáy thông minh (sau đây gọi là đồng hồ đo lưu lượng) là thiết bị phát hiện lưu lượng loại tốc độ được sử dụng rộng rãi trong quá trình đo khí đốt tự nhiên trong lĩnh vực dầu mỏ, đặc biệt là khi đường kính ống quá trình nhỏ hơn hoặc bằng DN150 mm. Đồng hồ đo lưu lượng sử dụng công nghệ cao tiêu thụ điện năng vi mô và công nghệ máy vi tính tiên tiến. Với những ưu điểm như cấu trúc nhỏ gọn, chức năng mạnh mẽ và bộ thiết bị tấm lỗ hoàn chỉnh rẻ hơn so với chi phí, đồng hồ đo lưu lượng có thể được áp dụng rộng rãi để phát hiện lưu lượng của nhiều loại phương tiện truyền thông như khí đốt tự nhiên, nước, dầu mỏ và nhận ra bù tự động trực tuyến cho các thông số động như nhiệt độ, áp suất và hệ số nén. Dựa trên bồi thường này thu được phương pháp kiểm tra áp suất, nhiệt độ phù hợp với các thông số động thay đổi trong quá trình kiểm tra ngoại tuyến, sau khi lấy phương pháp này lần đầu tiên được sử dụng trong kiểm tra ngoại tuyến khí tự nhiên đo mỏ dầu. Bài viết này tập trung vào việc phân tích ngắn gọn các yếu tố như ứng dụng lưu lượng kế trong lĩnh vực này, kiểm tra ngoại tuyến và kiểm tra, đồng thời đề xuất các cải tiến và thiết lập các tiêu chuẩn doanh nghiệp có liên quan. ......

Trong đo lưu lượng khí tự nhiên hoặc khí khô đi kèm với mỏ dầu, nếu quá trình đo trong trường hợp lưu lượng tức thời của khí tự nhiên đo nhỏ hoặc biến động dòng chảy lớn, tức là chọn đo lưu lượng tấm lỗ truyền thống sẽ vi phạm hoặc không phù hợp với tiêu chuẩn dầu khí SY/T6143-2004. Ví dụ: tiêu chuẩn yêu cầu "dòng chảy trong đường ống không nên thay đổi theo thời gian hoặc thực sự chỉ có những thay đổi nhỏ theo thời gian", đối với đồng hồ đo lưu lượng tấm lỗ sử dụng áp lực mặt bích "ReD≥ 1 260β2 D”（ReLà số Lôi Nặc;βlà tỷ lệ đường kính của đồng hồ đo lưu lượng tấm lỗ trên đường ống;Dđường ống (
Một khi các điều kiện này không được đáp ứng, độ chính xác của phép đo lưu lượng tấm lỗ bị ảnh hưởng đáng kể [1].
Đồng hồ đo lưu lượng xoáy thông minh (sau đây gọi là đồng hồ đo lưu lượng) là thiết bị phát hiện lưu lượng loại tốc độ được sử dụng rộng rãi trong quá trình đo khí đốt tự nhiên trong lĩnh vực dầu mỏ, đặc biệt là khi đường kính ống quá trình nhỏ hơn hoặc bằng DN150 mm. Đồng hồ đo lưu lượng sử dụng công nghệ cao tiêu thụ điện năng vi mô và công nghệ máy vi tính tiên tiến. Với những ưu điểm như cấu trúc nhỏ gọn, chức năng mạnh mẽ và bộ thiết bị tấm lỗ hoàn chỉnh rẻ hơn so với chi phí, đồng hồ đo lưu lượng có thể được áp dụng rộng rãi để phát hiện lưu lượng của nhiều loại phương tiện truyền thông như khí đốt tự nhiên, nước, dầu mỏ và nhận ra bù tự động trực tuyến cho các thông số động như nhiệt độ, áp suất và hệ số nén. Dựa trên bồi thường này thu được phương pháp kiểm tra áp suất, nhiệt độ phù hợp với các thông số động thay đổi trong quá trình kiểm tra ngoại tuyến, sau khi lấy phương pháp này lần đầu tiên được sử dụng trong kiểm tra ngoại tuyến khí tự nhiên đo mỏ dầu. Bài viết này tập trung vào việc phân tích ngắn gọn các yếu tố như ứng dụng lưu lượng kế trong lĩnh vực này, kiểm tra ngoại tuyến và kiểm tra, đồng thời đề xuất các cải tiến và thiết lập các tiêu chuẩn doanh nghiệp có liên quan.

1 Nguyên tắc làm việc, cấu trúc và đặc điểm của máy đo lưu lượng xoáy

1.1 Nguyên tắc làm việc
Hồ sơ lưu lượng của cảm biến lưu lượng trong đồng hồ đo lưu lượng tương tự như đường loại của ống Venturi, với một bộ cánh dẫn dòng loại xoắn ốc được đặt ở phía đầu vào. Khi chất lỏng đi vào cảm biến lưu lượng, lưỡi dẫn dòng buộc chất lỏng tạo ra dòng xoáy mạnh; Khi chất lỏng đi vào đoạn khuếch tán, dòng xoáy chịu tác dụng của dòng chảy ngược, bắt đầu xoay vòng lần thứ hai, hình thành hiện tượng tiến động dòng xoáy kiểu con quay hồi chuyển. Tần số tiến động này tỷ lệ thuận với kích thước dòng chảy, không bị ảnh hưởng bởi tính chất vật lý và mật độ của chất lỏng, phần tử phát hiện đo được tần số tiến động quay thứ cấp của chất lỏng có thể đạt được độ tuyến tính tốt trong phạm vi dòng chảy rộng hơn. Tín hiệu được khuếch đại, lọc, định hình thành tín hiệu xung tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy, sau đó nó được gửi đến bộ vi xử lý để xử lý tích lũy cùng với nhiệt độ, áp suất và các tín hiệu phát hiện khác, hiển thị kết quả đo trên màn hình LCD (lưu lượng tức thời, lưu lượng tích lũy và nhiệt độ, dữ liệu áp suất). Đồng hồ đo lưu lượng bao gồm các kênh tương tự phát hiện nhiệt độ và áp suất, các kênh cảm biến lưu lượng cũng như các đơn vị vi xử lý và được trang bị giao diện tín hiệu đầu ra bên ngoài để xuất các tín hiệu khác nhau [2].
Khi môi trường được đo dọc theo chất lỏng chảy vào cảm biến lưu lượng
Tại lối vào, các lưỡi xoắn ốc buộc chất lỏng vào chuyển động quay, do đó, một dòng xoáy được tạo ra ở trung tâm của sự hình thành xoáy, xoáy vào ống Venturi, đạt đến sự điều chỉnh đột ngột của phần co lại để tăng tốc dòng xoáy. Sau khi dòng xoáy đi vào phần khuếch tán, do tác dụng hồi lưu buộc phải quay vòng lần thứ hai, lúc này tần số quay của dòng xoáy tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy của môi trường và là tuyến tính. Hai cảm biến áp điện phát hiện tín hiệu điện tích yếu, đồng thời sau khi khuếch đại preamp, lọc, định hình trở thành tín hiệu xung của tần số hai chiều tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy, mạch xử lý trong máy tích lũy để so sánh và phân biệt tín hiệu xung của hai chiều, loại bỏ tín hiệu gây nhiễu, trong khi tín hiệu dòng chảy bình thường được xử lý đếm. Nó hoạt động như thể hiện trong hình 1.
1.2 Cấu trúc
Đồng hồ đo lưu lượng bao gồm vỏ, bộ tạo xoáy, bộ chỉnh lưu loại bỏ, cụm phát hiện xoáy, giao diện áp suất, giao diện đầu ra tín hiệu, giao diện nhiệt độ

Hình 1 Nguyên tắc làm việc của đồng hồ đo lưu lượng xoáy thông minh

Các thành phần tương đương (Hình 2).
Hình 2 Cấu trúc nguyên tắc của máy đo lưu lượng xoáy thông minh
1.3 Tính năng
1) Phạm vi lưu lượng đo rộng, có thể hoạt động hiệu quả trong các khu vực lưu lượng nhỏ mà đồng hồ đo lưu lượng tấm lỗ không thể đo chính xác.
2) Trong quá trình lắp đặt, đồng hồ đo lưu lượng tấm lỗ có thể rút ngắn đáng kể phần ống thẳng trên và dưới của dụng cụ.
3) Tín hiệu dòng chảy có thể được hiển thị tại chỗ hoặc truyền xa theo yêu cầu.
4) Kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ để dễ dàng đánh dấu ngoại tuyến.
5) Không có bộ phận di chuyển, cho phép đo chung không có sự mài mòn cơ học của dụng cụ.

Độ ảnh hưởng lớn, để có thể đo chính xác lưu lượng thể tích của môi trường khí, để đo khí trong sản xuất mỏ dầu, áp suất và nhiệt độ của môi trường đo phải được theo dõi đồng thời và chuyển đổi lưu lượng khí trong các điều kiện làm việc khác nhau thành trạng thái tiêu chuẩn (P= 101,325 kPa,Từ TLưu lượng thể tích tại 293,15 K). Đồng hồ đo lưu lượng, mặc dù thực hiện bù tự động trực tuyến cho các thông số động như nhiệt độ, áp suất và hệ số nén, được giới hạn trong quá trình xác định lưu lượng kế để đánh dấu lỗi dòng chảy mà không có mô phỏng và kiểm tra thay đổi động về phát hiện áp suất và nhiệt độ và mô-đun bù của nó.
Bảng 1 Kiểm tra lỗi so sánh lưu lượng kế
Lỗi/%

model	số hiệu	Năm 2015	Năm 2016	Năm 2017
LUY-BIIS-150	0242	0.97	0.86	1.02
Sản phẩm LUX-100	0197	0.83	0.98	0.84
LUY-BIIS-150	0723	0.54	0.86	0.82
LUY-BIIS-200	1121	0.61	0.70	0.69
Sản phẩm TDS-100	7136	0.61	0.65	0.72

Mô hình toán học của dòng chảy là
(Pmột + P)Từ Tn Zn

2 Máy đo lưu lượng xoáy quay Ứng dụng và kiểm tra tại chỗ

2.1 Ứng dụng tại chỗ
Tất cả các loại trạm và kho đo khí đốt tự nhiên của mỏ dầu được áp dụng rộng rãi đồng hồ đo lưu lượng loại thông minh, lấy đồng hồ đo lưu lượng được sử dụng trong một phần mỏ dầu Daqing làm ví dụ, và lấy mẫu để so sánh lỗi kiểm tra trong vài năm (Bảng 1).
Thông qua việc sử dụng hiện trường của đồng hồ đo lưu lượng, lấy mẫu theo dõi và tiêu chuẩn chỉ ra rằng đồng hồ đo lưu lượng được đưa vào sử dụng trong 3 năm, lỗi đều nằm trong phạm vi lỗi quy định; Độ lặp lại của đồng hồ đo lưu lượng tốt hơn và hiệu suất sử dụng ổn định.
2.2 Kiểm tra offline
Khi môi trường được đo là khí, nó chịu áp lực, nhiệt độ do mật độ của nó
34
Trong công thức:Qn - dòng chảy thể tích trong điều kiện tiêu chuẩn, m3/h；
Pa) Áp suất khí quyển địa phương, kPa；
Pn – Áp suất khí quyển ở trạng thái chuẩn (101,325 kPa);Từ Tn - nhiệt độ tuyệt đối ở trạng thái chuẩn (293,15 K);Từ T- nhiệt độ tuyệt đối của chất lỏng được đo, K；
Zn - hệ số nén của khí trong điều kiện tiêu chuẩn;Z- Hệ số nén khí trong điều kiện làm việc;P- Đồng hồ đo lưu lượng lấy áp suất đo lỗ áp suất, kPa；Qv - Khối lượng dòng chảy trong điều kiện làm việc, m3/h。
Thông qua phân tích ứng dụng thống kê lưu lượng kế để xác nhận rằng do ảnh hưởng của điều kiện làm việc tại hiện trường, lưu lượng kế trong quá trình sử dụng mô-đun phát hiện nhiệt độ và áp suất trong bảng sẽ xuất hiện sự trôi dạt dữ liệu phát hiện. Trong khi thường thì
Đối với việc xác định lỗi lưu lượng, không thể hiệu chuẩn sự trôi dạt dữ liệu của nhiệt độ, mô-đun phát hiện áp suất, do đó, áp suất của lưu lượng kế, mô-đun nhiệt độ phải được hiệu chuẩn, do đó giảm lỗi đo lưu lượng khí do ảnh hưởng của áp suất, độ chính xác nhiệt độ, giảm tổn thất của khí đo [3].

3 Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật

Thiết kế và sử dụng thiết bị đo áp suất khí, đã lấp đầy khoảng trống trong kiểm tra ngoại tuyến của đồng hồ đo lưu lượng khí Daqing Field, kiểm tra bù áp suất trong truyền giá trị kiểm tra; Đồng thời, ứng dụng phù hợp với thiết bị kiểm tra nhiệt độ cao và thấp GDW-800 có độ chính xác cao để phát hiện và xác định bù nhiệt độ [4], do đó làm giảm áp suất, lỗi thông số nhiệt độ và lỗi hệ thống do biến động áp suất và nhiệt độ gây ra trong quá trình đo hệ thống, và do đó mất lợi ích đo lường [5].
1) Theo mô hình toán học của lưu lượng kế khí so sánh với tính toán đánh giá sơ bộ, giả sử rằng các thông số khác không thay đổi, lỗi áp suất lý thuyết trôi dạt ba phần nghìn (tức là 0,3%), thì lỗi lưu lượng sẽ khoảng 0,9%. Lấy tổng lượng khí tự nhiên truyền ra ngoài hàng năm của một nhà máy là 4,3 × 108 m3/a làm ví dụ để tính toán lý thuyết đơn giản, có thể làm giảm lượng khí sai số 3,87 × 106 m3/a,
Điều này có nghĩa là giảm tổn thất đo lường khí tự nhiên tiềm năng 387 × 104 m3/a mỗi năm. Theo giá độ ẩm hiện tại của mỏ dầu là 0,3 nhân dân tệ/m3 vào mùa hè (210 ngày) và 0,9 nhân dân tệ/m3 vào mùa đông (150 ngày), hiệu quả kinh tế sáng tạo hàng năm có thể đạt 2,129 triệu nhân dân tệ
2) Theo mô hình toán học của lưu lượng kế khí so với đánh giá sơ bộ tính toán, giả sử các thông số khác không thay đổi, lỗi nhiệt độ lý thuyết trôi dạt một phần nghìn (tức là 0,1%), thì lỗi lưu lượng sẽ khoảng 0,05%. Lợi ích kinh tế do ảnh hưởng của sai số nhiệt độ được mô tả ở trên [6].

4 Vấn đề, cân nhắc và đề xuất cải tiến kỹ thuật số

4.1 Vấn đề
1) Điều chỉnh lưu lượng bắt đầu của đồng hồ đo bằng cách đặt tần số cắt theo tình hình thay đổi sản xuất tại trang đo. Tuy nhiên, nếu cài đặt tần số cắt quá thấp, mức độ nhạy cảm của đồng hồ đo lưu lượng được cải thiện tương ứng, một số rung động yếu hoặc tín hiệu đi lạc từ bên ngoài có thể khiến đồng hồ đo lưu lượng bắt đầu hành động mà không cần truyền qua phương tiện đo, gây ra hiện tượng đa kế của dòng chảy; Nếu tần số cắt quá cao, lưu lượng ban đầu của đồng hồ đo lưu lượng tăng tương ứng, có thể gây ra hiện tượng rò rỉ lưu lượng.
2) Nhạy cảm hơn với tín hiệu nhiễu như tiếng ồn hoặc rung. Nếu có tiếng ồn đáng kể ở thượng nguồn của phép đo lưu lượng kế, nhiễu loạn (tiếng hú hoặc rung cơ học do thay đổi dòng chảy hoặc điều tiết) hoặc từ trường mạnh gần đồng hồ đo lưu lượng, hoạt động của đồng hồ đo lưu lượng sẽ bị ảnh hưởng ở một mức độ nhất định.
3) Không có lịch sử của các thông số đo lường. Vì đo lưu lượng là cơ sở quan trọng để kiểm soát quá trình, đánh giá chi phí, v.v., đôi khi dữ liệu đo trong các giai đoạn lịch sử khác nhau được phân tích tương phản, cần phải gọi nhiệt độ, lưu lượng tức thời (tích lũy) và hồ sơ lịch sử áp suất; Cho nên, nếu không áp dụng định kỳ nhân công trúng tuyển, thì không thể đạt được tư liệu cần thiết.
4.2 Thận trọng
1) Khi lắp đặt trong nhà và ngoài trời, đồng hồ đo lưu lượng phải được bảo vệ chống lại sự tích tụ chất lỏng, phơi nắng, thấm nước mưa và cách nhiệt vùng lạnh và sự khác biệt khu vực. Trước khi lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng nên làm sạch tất cả các loại tạp chất trong đường ống, do đó đảm bảo tuổi thọ của đồng hồ đo lưu lượng.
2) Không thể có rung động cơ học mạnh hoặc nhiễu từ trường bên ngoài mạnh xung quanh việc lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng. Nó nên tránh xa các yếu tố gây nhiễu chất lỏng (khuỷu tay, ống chìm, van điều chỉnh áp suất, máy nén, kích thước và vân vân), giữ cho các bức tường bên trong của đồng hồ đo lưu lượng mịn và thẳng và phần thẳng phía trước và phía sau đồng tâm, đảm bảo môi trường được đo là chất lỏng một pha sạch sẽ, v.v.
3) Đồng hồ đo lưu lượng nên được đánh dấu định kỳ để đảm bảo độ chính xác, độ tin cậy của hoạt động lâu dài của đồng hồ đo lưu lượng (tránh tình trạng ngừng hoạt động ngẫu nhiên và mất dữ liệu).
4) Đối với đồng hồ đo lưu lượng thông số kỹ thuật tương tự, chất lỏng dẫn hướng xoáy của nó, sự xuất hiện và các thành phần cốt lõi khác không thể hoán đổi cho nhau, vì việc kiểm tra các tạp chất khác nhau trong bảng không đạt tiêu chuẩn, hoặc sau khi thay thế cảm biến và các thiết bị khác phải được điều chỉnh hệ thống cho cảm biến bù nhiệt độ và áp suất của nó và đánh dấu lại hệ số đo của đồng hồ đo.
5) Đồng hồ đo lưu lượng phải được nối đất một cách đáng tin cậy, nhưng nó không thể được nối đất chung với hệ thống điện mạnh và che chắn tín hiệu truyền tải. Van dụng cụ mở/đóng chậm nên được thả để ngăn chặn tác động của luồng không khí ngay lập tức làm hỏng đồng hồ đo lưu lượng.
4.3 Đề xuất cải tiến
1) Đề nghị đồng hồ đo lưu lượng hoàn thiện chức năng của mô-đun bù áp suất và nhiệt độ khi giao hàng, thêm áp suất, mô-đun bù nhiệt độ phát hiện động, đo cổng đầu ra.
b) Đề nghị đầu đồng hồ thông minh tăng thêm cổng kiểm tra dữ liệu bên ngoài, RS-
Cổng thông tin 485, v.v., có thể điều chỉnh dữ liệu trực tiếp trên lưu lượng kế và có chức năng tự chẩn đoán và truy vấn địa chỉ từ xa, cũng như thích ứng với các yêu cầu chức năng đặc biệt của lưu lượng kế từ mỏ dầu kỹ thuật số.

5 Kết luận

Khi đánh dấu và kiểm tra ngoại tuyến thường xuyên của đồng hồ đo lưu lượng, lỗi đo lường gây ra bởi sự thay đổi áp suất chất lỏng và các thông số nhiệt độ được xác định; Trong thương mại hoặc bàn giao đo lường, tổn thất về lợi ích và tranh chấp chênh lệch về lượng có thể được giảm thiểu do lỗi gây ra bởi các nguyên nhân nêu trên, làm cho nó thực tế hơn, tuân thủ và phù hợp với lợi ích của doanh nghiệp.

Luật, dịch giếng đối với dụng cụ sinh ra lực đẩy lớn nhỏ bằng nhau xuống phía dưới, từ đó trợ giúp dụng cụ đi xuống, đạt được mục đích tăng tốc độ đầu tư, nâng cao hiệu suất đầu tư và tỷ lệ thành công.