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石油和天然气行业中使用的7种流量计

来源: 作者: 发布日期:2020-12-28

 1、石油和天然气在哪里以及如何形成?

          1、1科里奥利流量计
          1、2超声波流量计
          1、3热流量计
          1、4涡轮流量计
          1、5差压式流量计
          1、6正排量流量计
          1、7涡街流量计
2、结论
 
多年来,从事石油和天然气行业的人们一直在创新,并找到获取准确测量值的方法。从提取到交付这些原材料,企业中的每个人都已投入大量资金来获取非常准确的测量结果。
 
因此,科学家和工程师们一直在努力工作,以发现新的方法和技术来制造更高效的计量系统。由于他们的辛勤工作,各种流量计的创建得以实现,因此,今天的石油和天然气行业仍然发展强劲。
 
这些流量计被工业,特别是天然气和石油所使用,以计算流体的质量流率或体积流率。这样的应用定义了流量计的容量和类型。气体,液体和流体根据质量流量和体积流量进行测量。
 
石油和天然气在哪里以及如何形成?
在我们向您介绍石油和天然气行业中常用的不同流量计之前,应首先了解行业如何收集原材料的过程。
 
这两种原料都存在于不同的地质来源。通常,气田和油田存在于诸如砂岩和石灰石的沉积岩上。主要原因是这些材料很容易穿过岩石,使它们更易于堆积。所发现的储层的容量可以由其孔隙度决定,而生产率与它们的渗透率成正比。
 
为了开始流动,他们在这些岩石中钻探,这将使流体更易于提取。为了开始流动,增加流动或持续流动,将水泵入通常位于地下的岩石内。高压水被泵送到这些岩石中,这将增加流量并增加流体的抽取。一种流量计,称为SC电磁流量计,用于精确地测量泵入岩石中的水。
 
但是,在某些情况下,钻井和抽水不足以获取这些物质。在不可渗透的岩石上发现的石油或天然气大多无法形成常规手段。这些材料称为“非常规碳氢化合物”,其中包括页岩油,煤层气和页岩气。由于岩石的渗透率非常低,因此应刺激积聚以开始流动并实现开采过程。为此,需要一种称为“水力压裂”的方法。
 
在水力压裂中,沙子和水的混合物被泵送到岩石内部。由于高压,会产生小的裂缝(裂缝),这将使材料在基础内部自由移动。水力压裂是通过使这些裂缝打开以使物料运动来完成的,这就是沙子的作用。打开这些裂缝,导致高渗透率。为了精确测量压裂液和混合物中添加剂的混合量,使用了SC的电磁流量计。
 
现在,我们已经解释了石油和天然气工业如何获取这些原料的概述。下一步就是要了解他们如何使用不同类型的计量系统进行测量。
 
科里奥利流量计
科里奥利流量计
就测量石油和天然气工业中的天然物质而言,科里奥利流量计中使用的技术并不是非常新技术。科里奥利流量计的非常好项工业专利可追溯到1950年代。但是,直到1970年,才开始在该技术领域中应用该技术。直到现在,尽管改进了仪表以进行更精确的测量,但仍然没有任何改变。
 
流量计的原始设计之一是它具有单根薄壁管。它非常准确;然而,由于其振动问题,模型的实用性是主要关注的问题。为了解决这个问题,设计更改为两管设计,而不是一个。
 
尽管经过了不同的设计,但科里奥利流量计的主要原理从未改变。当物料流过时,通过振荡管产生惯性,这些管就会扭曲。捻数与质量流量成正比。然后测量流量计变送器和传感器以产生线性流量信号。
 
使用科里奥利流量计有几个优点。其中之一是它的准确性很高。这些流量计更常用于测量各种石油产品,例如原油和天然气。流量计的主要要点是它主要测量质量流量而不是其体积。它非常适合测量石油产品,因为测量这些产品的主要考虑因素是热量而不是数量。
 
通常,这种流量计适用于直径为1-4英寸的管道。但是如今,更大的型号比以前有更多的可用。科里奥利流量计的唯一缺点可能是它比其他类型的计量系统贵。这是值得的,因为它比其他流量计维护成本低。
 
超声波流量计
超声波流量计
超声波流量计通过使用声波来测量流过管道的流体的速度。一旦流体速度缓慢增加,其频率就会出现线性变化。
 
超声波流量计可用于测量管道内部和外部的液体速度。内联设计将流量计安装在管内,而夹紧模型
 
使用传感器测量速度。但是,夹钳的精度要比串联模型低。因此,它们仅用于抽查以立即获得测量结果。
 
与科里奥利流量计不同,超声波流量计和其他专为原油设计的流量计可在线使用于尺寸为20英寸的管道。此外,钳式设计可用于许多不同的事物,并且经久耐用。更不用说,它的维护要求也很低。
 
热式流量计
热式流量计
从主要意义上讲,热式流量计测量的是将热量直接注入气流中时所耗散的热量的速度。通常,热式流量计专用于测量气体。
 
散热量取决于气体的成分和温度。当将成分或温度降至非常低或在可接受的参数范围内达到该精度水平时,热式流量计是非常佳选择。
 
涡轮流量计
涡轮流量计
这种类型的仪表使用机械转子,该机械转子连接到管道内部的轴上。然后将其用于测量通过管道的气体,流体或蒸汽的体积。当物质通过管道时,转子的旋转速度取决于材料通过管道的速度。通过使用传感器或其他机械方法来确定转子旋转所产生的转速。
 
通常,磁性用于使传感器从转子获取读数,而磁体位于管道外部。借助信号,传感器和变送器确定在管内传输的物料的体积。
 
涡轮流量计价格便宜。同样,当所测量的物质是气体或任何其他没有碎片且流速缓慢的材料时,它们也会提供更准确的结果。
 
使用涡轮流量计的一个缺点是,它在变化的流量下不能很好地工作,因为机械零件可能会严重磨损,需要立即更换。同样,涡轮流量计在测量未知属性的气体质量时效果非常佳。
 
除了用途外,它还通常用于计费仪表,以测量商业,工业和住宅建筑中的天然气或水量。但是,在这方面,它可以与容积式流量计竞争。后者更适合于尺寸为1.5至10英寸的管道,而涡轮流量计非常适合尺寸为10英寸或以上的管道。
 
差压式流量计
差压式流量计
像它的远亲表亲一样,它也测量超声波通过管道内的流量。它与其他流量计的不同之处在于它使用了Bernoulli方程。同样,差压式流量计使用收缩来减慢管道内物质的流量和压力。
 
随着流动压力的缓慢增加,压降的大小也会成比例地增加。来自此事件的数据在不同的压力读数集上传输。利用该信息,它可以计算压力差,从而获得体积流量的测量值。
 
差压式流量计通常是低成本的。而且还存在用于不同物质的不同版本,以对每种流体进行精确测量。气体是特殊情况,但是,因为要获得特定气体的精确读数,差压流量计应与其他传感器结合使用,以适应不同的因素,例如温度,压力,气体组成和气体密度。
 
尽管它本身就是一个出色的流量计,但行业更喜欢其他类型的计量系统。这主要是由于在涉及其他因素(例如温度,压力等)时,它的不准确性。而且,要获得非常准确的气体测量值,它需要与其他传感器结合使用,或者完全使用不同版本的差压式流量计。由于上述因素,可能难以获得准确的读数。主要原因是石油和天然气行业偏爱其他类型的计量,尤其是在处理气体时。
 
容积式流量计
容积式流量计
容积式流量计有不同类型:椭圆齿轮,活塞,旋转,隔膜,章动盘和斜齿轮。
 
容积式流量计可适用于涉及商业,工业和住宅应用的各种场合。它们非常常用于测量气体流量。然而,涡轮流量计在这方面与容积式流量计竞争。与涡轮流量计相比,它的优点之一是,它在处理直径为10英寸或更小的管道中的稳定流量方面表现出色。
 
膜片流量计和旋转式正排量流量计通常都用于测量气体流量。与科里奥利流量计之类的竞争对手相比,后者是首选,主要是因为容积式流量计没有在现场应用所需的行业许可。
 
涡街流量计
涡街流量计
涡街流量计是非常通用的流量计之一,可以轻松测量气体,液体,蒸汽流量。
 
在过去的几年中,涡街流量计缺乏必要的行业认可。但是,在2007年,美国石油学会批准了使用该流量计的标准草案。从那时起,该行业的多家公司一直在积极地与API合作,以进一步开发有关此标准及其批准的标准。
 
该标准适用于液体,蒸汽和气体流量,并于2010年进行了扩展以进一步使用。尽管前途未卜,但还是针对气体和液体进行了明确设计。近年来,Vortex流量计对市场的影响有限,但对于未来的公司而言,它的偏好正在稳步增长。但是,由于其他竞争者,例如超声波,差压和涡轮流量计,它在天然气保管方面对市场的影响很小。
 

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