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称重式油井计量撬使用说明


称重式油井计量撬使用说明

沈阳工业大学通益科技有限公司

称重式油井计量撬说明





一、用途及特点 .............................................................................- 2 二、基本原理..................................................................................- 2 2.1、称重式气液两相计量器的组成原理 ....................- 3 2.2 多通阀组成原理 ......................................- 4 2.3 计量撬的组成原理 .....................................- 5 -

三、计量撬执行标准和规范 .........................................................- 5 3.1 机械部分: ..........................................- 5 3.2 零件结构要素标准: .................................- 6 -

3.3 材料标准: ..........................................- 6 3.4 电气部分: ..........................................- 6 3.5 其它标准: ..........................................- 7 -

四、计量撬的控制系统 .................................................................- 7 4.1 本地控制 ............................................- 7 4.2 远程控制 ............................................- 9 -

五、基本技术指标 .......................................................................- 12 六、使用注意事项 .......................................................................- 13 七、关于计量器标定设备及方法 ...............................................- 13 7.1 设备 ................................................- 13 7.2 方法 ................................................- 14 -

八、常见硬件故障及可能原因 ...................................................- 14 九、技术支持与服务 ...................................................................- 15 附录:设备图纸 ...........................................................................- 16 -

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称重式油井计量撬说明

一、用途及特点
针对原油含气不易排出,人工计量难度大、费时费力的现状,设计了一种集 分离与计量功能于一身的“称重式油井计量撬”, 该计量器能消除由于油中含气 造成的假体积而带来的测量误差,采用称重的方式对流经计量器的原油进行称 重,通过累计一定时间内流过计量器中的原油重量,计算出油井的产液量。同时 还能够对单井的产气量进行测量。 该计量撬集机、电于一身,是典型的机电一体化产品,它具有以下特点:1. 采用称重的方法对原油进行称重,计量精度高(±5%) 2.节省大量工艺管线, ; 减小了热量散失,从而减少了井口的回压;3.由于其密闭性,节省了大量热能和 管道压力,是水平计量器和传统分离器计量器的理想替代者。4.由于自身设有多 通阀,可以对 7 口油井远程自动量油,操作简便;5.罐体上部设有排气口,在对 产液量计量的同时,通过流量计还可对气体产量进行计量。

二、基本原理
该计量撬主要由两部分组成:称重式油井计量器与多通阀。

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计量撬的组成

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2.1、称重式气液两相计量器的组成原理
为了消除由于油中含气造成的假体积而带来的测量误差, 采用称重的方式对 流经计量罐的原油进行称重,通过累计一定时间内流过罐中的原油重量,计算出 油井的产液量。其基本原理是:通过进油口的原油经分离器装入料斗,特制的两 个独立的料斗交替接到、排出原油,称重传感器便会从料斗上检测到一重量随时 间变化的曲线,利用积分计算及特殊的修正方法即可得到累计流量,最后再换算 成油井的日产量。
气体

7

6 5 8 9 4 10 11 3 2 13 1
原油

12

1-罐体 2-浮子调节器 3-称重传感器 4-左位置传感器 5-单井入口

6-油气分离器

7-气出口 8-气体分离器 9-集料斗 10-分布器 11-右位置传感器 12-翻斗 13- 油出

气液两相计量组成原理

称重式油井计量器由罐体、称重装置、分离器、浮子调节器、出油口、气体 流量计等其它检测部分组成。 单井产出液进入罐体后,经气体分离器分离进入翻斗称重,位置传感器与称 重传感器配合, 检测翻斗每翻转一次的重量, 累计一定时间再换算成日产量 t/d。 分离的气体经过油气分离器进一步分离后从气出口流出, 流经气体流量计实现气

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体计量。计量器出油口装有浮子调节器,出油口的开度受浮子控制,保证了罐体 液位始终高于出油口,使气体不会从出口流出。 称重传感器与变送器为自行设计,以满足高温、高压、高湿特殊工况的使用 要求。 电气系统是以 S7200 为核心,采入称重传感器、位置传感器、温度传感器等 过程量。 计量器罐体内部采用喷锌防腐处理 满足了高温、高压、高湿特殊工况的使 用要求。

2.2 多通阀组成原理
多通阀又称多通分配阀,是我公司 为配合称重式油井计量器而开发的产 品,它与称重式油井计量器共同组成了 全自动量油系统,该系统可以使量油过 程实现全自动微机化管理。 多通阀由电动机构、阀体、阀座组成以及控制箱组成。电动机构由电机、减 速机以及检测元件组成。阀体上有单井入口 7 路,单井出口 1 路,阀座上设有汇 流出口。7 路原油进入单井入口,通过控制器可以将其中一口井的原油接到单井 出口流出进入计量器实现计量,其余 6 路原油经汇流出口流出。多路阀采用平面 密封结构,合适的材质硬度、高的加工精度以及较小的井间压差,保证了阀体内
多通阀组成原理

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计量撬的组成原理

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部良好的密封性。

2.3 计量撬的组成原理
单井原油经 7 路单井入口进入计量撬,流经三通阀进入多通阀,多通阀将其 中一路切入计量器计量,计量后的液体由单井出口流出进入汇流出口管线;进入 计量器的气体经气管线、气体流量计计量后同样汇入汇流出口管线。其他 6 路原 油经闸阀直接进入汇流体,进入汇流出口管线远输。 三通阀的作用是在维修的时候可以将单井产液切入汇流体, 直接经汇流出口 流出,关闭浮子液面调节器后面的闸阀、流量计后面的闸阀、多通阀下面的闸阀 即可对计量撬整体维修。

三、计量撬执行标准和规范
计量撬及控制在设计、制造、检验及验收采用以下标准和规范,当规范和标 准有新版书出现时,以新实施的版本为准。

3.1 机械部分:
基础标准 GB3100~3101—86 GB4457~4459—84 GB131—83 GB1800~1804—79 GB1800~1804—79 GB1958—80 GB1031—83 GB3505—83 表面粗造度 未注尺寸偏差 普通螺纹 60°圆锥管螺纹 公差与配合 形状与位置公差 法定计量单位 机械制图

GB/T1804—1992 GB/T193—1981 GB/T12716—1991

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3.2

零件结构要素标准:
螺栓,螺钉及双头螺柱末端 螺纹收尾,肩距,退刀槽,倒角

GB2—76 GB3—79 零部件及标准件标准 GB1235—1976 GB1096—1979 GB5783—1986 GB95—1985 GB93—1985

O 形橡胶密封圈 平键(A 型) 六角头螺栓 垫圈 弹簧垫圈

3.3 材料标准:
GB699—1988 GB12229—1989 GB700—1979 GB3077—1982 优质碳素结构钢 通用阀门碳素钢铸件技术条件 普通碳素钢 合金结构钢技术条件

3.4 电气部分:
GB/T191—2000 GB/T2423.1—2001 GB/T3639—1992 GB/T17626.2—1998 GB/T17626.3—1998 包装储运图示标志 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 A:低温 工业过程测量和控制系统用模拟输入数字式指示仪 电磁兼容 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 试验和测量技术 辐射电磁场辐射抗扰度试验

GB3836.10—3836.12—1991 SY0043——1996 SY/T0004—1998 JB/74~93

爆炸环境用防爆电气设备 油气田地面管线和设备涂色标准 油田油气集输设计规范 管路法兰及垫片

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3.5 其它标准:
称重式油井计量器在设计、制造、检验及验收采用标准 Q/GDT·01-2007, 同时参照以下标准和规范。 《钢制压力容器》 《输送流体用无缝钢管》 《钢制压力容器用封头》 《钢制管法兰型式、参数》 《压力容器无损检测》 GB150-98 GB8163-99 JB/T4746-2002 HG20592 JB4730-94

《油气田及管道仪表控制系统设计规范》SY/ T 0090-96 《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90

四、计量撬的控制系统
计量撬的控制方式分为本地控制和远程控制两种方式, 本地控制时使用在撬 上安装的控制箱,远程控制使用安装于控制室内的计算机来控制。

4.1 本地控制
本地控制用的控制箱为防爆箱,上下结构,上部为面板,下部为接线箱,接 线箱内部有 32 个防爆接线端子,控制箱如下图:

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控制箱面板如图

液晶窗口各区的含义如下图:

液晶显示

操作方法如下步骤: 4.1.1 打开控制箱电源 将电源开关转到“1”位,控制箱液晶显示屏出现显示。 4.1.2 设定时间 点按控制箱上“时间设定”“设定时间”区域的数字将会变化,具体如 , 下: 4-设定 1 小时 5-设定 2 小时 6-设定 3 小时 7-设定 4 小时 其它量值为系统预留 如果初次启动没有设定,默认为 4,即测量 1 小时。 4.1.3 选择油井
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点按控制箱上“油井选择”按钮,选择要测量的油井通道, “设定通道” 区域数字即为通道数。 4.1.4 电机启停 点按控制箱上“电机启停”按钮一次,多通阀电机启动,当设定通道与 当前通道一致时,电机将停止,对应的显示区将有指示;如果在电机启动过 程中再按一次按钮,电机将停止运行。 3.1.5 计量启停 点按控制箱上“计量启停”按钮一次,将启动计量装置,再点按一次将 停止。

4.2 远程控制
如需用电脑操作计量器时,注意务必将控制箱上“编程开关”拨向“远 程” ,切换到远程控制。 4.2.1 启动程序

进入微机系统后,双击桌面

标志进入计量系统。如图:

4.2.2 主界面 程序启动后的默认画面,能够动态显示测量数据和趋势,具有录入井号、通 讯设定、控制计量装置的启停、查询历史数据等功能。

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微机主界面

4.2.3 井号录入 如果系统首次运行,需要先录入多通阀对应的井号,点击【井号录入】按钮 进入井号录入界面如图:

正确录入井号后单击“确定”按钮。
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4.2.4 启动测量 在启动测量前要先选择测量方式,分为自动和手动两种方式,通过测量方式 中单选按钮来选择测量方式。手动测量方式每次只测量 1 口井,自动方式可选井 测量。

选择测量方式后,点击工具栏上【启动】按钮

弹出测量对话框如图:

选择好[全部井号]选择框内的待测井后,点击 内,点击

添加到[待测井号]编辑框

则从待测井号编辑框中删除选中的井号。
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选择好时间后,点【确定】开始测量选好的待测井,点【取消】则放弃操作。 4.2.5 报表查询 点击【报表】按钮,弹出报表页面,可以查询当日或历史的测量数据,弹出 页面默认的为当日数据。

五、基本技术指标
工作压力:2.5Mpa;5.0Mpa; 最高工作温度:200?C; 环境温度:-43—43?C; 设备重量:5200Kg
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介 流

质:原油; 量:0.03—70t/d ;0.05—150t/d;0.12—500t/d;

测量精度:±5% 电源电压:AC220; 电源功率:2KW; 通道数量:7 通道 日产气量:25000 Nm3/d; 油气比:小于 1:500; 进口尺寸:DN50、DN80、DN150; 汇流出口:DN150、DN300; (以上参数可以根据用户需求特殊设计)

六、使用注意事项
1.由于机械频率的限制, 不要在超量程的情况下使用, 否则误差会明显增加; 2.接通电源后,15 分钟后系统进入稳定工作状态; 3.由于计量器是利用一段时间内的原油流量换算成一天产量, 所以计量时间 越长就越接近实际产量,也会避免油井波动引起的误差,建议最好计量时间在 4 小时以上; 4.安全阀应按压力容器有关规定定期校验; 5.该设计是按照原油比重 0.6 考虑的,如果原油含气太多(比如泡沫多) , 原油将充满翻斗装置溢出,计量的液量将减少; 6.设备标定的时间间隔最长不要超过 1 年;

七、关于计量器标定设备及方法
7.1 设备
该设备包括汽车、标准容器罐、高压水泵、流量计、节流阀、注水管等组成, 如图。
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1 5 2 3 4 6

1----计量器;2---节流阀;3----流量计;4----高压泵;5----容器;6----汽车

标定方法与设备

7.2 方法
1.将容器中的清水利用水泵以一定的流量(满量程的一半)注入计量器顶 部的调试阀内,时间为 1 小时,与此同时启动计量器; 2.注水结束后,将计量器的测量结果与流量计的数值比较,如果有误差, 通过操作面板修正其内部参数; 3.反复测一次,如果偏差 ≤±5%,结束标定工作,反之继续; 4.标定周期为每年一次。

八、常见硬件故障及可能原因
序号 1 2 提示 3 4 5 有液体流过,但翻斗机构长期不翻转,产量为零 2 罐体漏气,液位过高; 系统有电但不能启动测量 某一井位计量结果明显偏少 2 编码器损坏 控制器故障 1 多通阀内部错位 2 罐体漏气,液位过高; 1 机构翻转故障 现 故障提示出现,不能计量 位置指示“LEFT! ”或“RIGHT! ”不出现,出现故障 象 可能原因 称重传感器损坏 1 位置传感器损坏

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6

多通阀不能找到井位,显示“超时”

编码器损坏

九、技术支持与服务
在维护期内我们提供全天 24 小时的技术支持与服务,帮助您解决在使用过 程中的各种问题,同时您有什么建议也可以联系我们。 沈阳工业大学通益科技有限公司

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附录:设备图纸

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