1 引言

      用于原油貿(mào)易交接，容積式流量計(jì)（橢圓齒輪流量計(jì)和腰輪流量計(jì)）號稱無爭議計(jì)量，但不能用于未經(jīng)處理的原油計(jì)量。未*處理的原油含有泥沙等雜質(zhì)，容易使容積式流量計(jì)卡堵或磨損。經(jīng)過專家探討和實(shí)踐，SBL系列電容式靶式流量計(jì)可以有效解決這一系列問題。

      BSL系列電容式靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，無可動部件，維護(hù)使用方便，克服了容積式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)缺陷，不會被泥沙卡堵。是一種較為理想的原油計(jì)量儀表。用戶可根據(jù)對計(jì)量精度的要求和含水量變化的幅度與頻度，選擇合適的方式進(jìn)行密度修正，用以彌補(bǔ)含水量的變化造成的計(jì)量誤差，保證計(jì)量精度。

      BSL電容式靶式流量計(jì)的計(jì)量原理為：在圓形測量管中心與流束垂直方向上設(shè)置一個靶板，流體沿靶板周圍的環(huán)型間隙流過，由于流體的流動在靶板產(chǎn)生作用力，流體的流量與靶板所受作用力的平方根成正比。通過檢測作用力的大小即可計(jì)算出流量。在靶式流量計(jì)中流體經(jīng)靶板周圍的環(huán)形空間流過，流通空間大，克服了容積式流量計(jì)的缺陷，不會被泥沙卡堵。同時靶式流量計(jì)界限雷諾數(shù)低（2000~4000），可以用于較高粘度介質(zhì)的計(jì)量。因此SBL系列電容式靶式流量計(jì)是比較適用于測量原油的。

      2 靶式流量計(jì)的密度修正

      根據(jù)靶式流量計(jì)的計(jì)量原理，流體的體積流量與流體密度的平方根成反比。對于計(jì)量純凈單一的液體，溫度一定時，密度不發(fā)生變化，不會產(chǎn)生計(jì)量誤差。而原油由于含水量的變化而導(dǎo)致密度的變化，會產(chǎn)生一定的計(jì)量誤差。誤差太大時，需要進(jìn)行修正。

      2.1 含水原油的密度計(jì)算

      雖然對流體密度的測定簡單快捷，但現(xiàn)場提供的常常是原油的含水率而不是密度。從油田的資料和報表很容易查到詳細(xì)的含水率記錄，因此有必要由含水率換算密度。

      原油與水互不相溶，在管道中，游離水與原油分層存在，乳化水以微小顆粒狀存在。原油含沙量一般很小，可以忽略不計(jì)。因此，油水混合液的密度是簡單的代數(shù)相加的關(guān)系，即：

      ρ_H=P_sρ_s+（1- P_s） ρ_Y

      式中：ρ_H——混合液密度，g/cm³；
               ρ_s——水密度，ρ_s=1.0 g/cm³；
               ρ_Y——原油密度，ρ_Y=0.80~0.95 g/cm³；
               P_s——含水率，%。

      2.2 計(jì)量誤差計(jì)算

      根據(jù)原油含水率的波動范圍計(jì)算計(jì)量誤差，決定是否對流量計(jì)進(jìn)行修正，用什么方法修正。

      集油站、轉(zhuǎn)油站外輸原油含水率相對穩(wěn)定，波動在±5%以內(nèi)，誤差較小，一般不需要修正。如：某集油站某一時期原油含水30%~40%時，按含水35%（密度0.916）標(biāo)定流量計(jì)。含水30%時（密度0.909）誤差zui大，由于流量與密度平方根成反比，則誤差為：

      （0.909^-2- 0.916^-2）/0.909^-2=0.356%

      選用精度1級的流量計(jì)，則總的計(jì)量誤差為：

      ±1.0035×1.01=±1.0136

      即誤差為±1.36%。

      實(shí)際計(jì)量精度可達(dá)到1.5級，用于油田內(nèi)部結(jié)算已足夠。

      隨著油田開采時間的增加，原油含水量逐漸上升。有些場合含水量無法控制，波動較大，如單井計(jì)量。這些情況就需要進(jìn)行密度修正。

      2.3 密度修正方法

      2.3.1 直接標(biāo)定（硬修正）

      根據(jù)含水原油的實(shí)際密度進(jìn)行標(biāo)定，一般流量計(jì)的標(biāo)定需要標(biāo)準(zhǔn)裝置。而靶式流量計(jì)除了使用標(biāo)準(zhǔn)裝置外，還可現(xiàn)場進(jìn)行干式標(biāo)定，即采用砝碼掛重法，這種方法方便易行。在采用干式法檢定時，首先根據(jù)以下公式計(jì)算出各流量點(diǎn)所作用于靶板上的力F

      F =（Q/C）²/ρ

      上式中系數(shù)C由生產(chǎn)廠提供，ρ可根據(jù)原油的含水量計(jì)算或?qū)嶋H測得。用戶可利用公式依次計(jì)算出儀表流量范圍內(nèi)瞬時流量Q與介質(zhì)作用于靶上的力F間相對應(yīng)的關(guān)系值，從而對儀表進(jìn)行標(biāo)定。這樣流量計(jì)的讀數(shù)就是實(shí)際的流量。

      2.3.2 人工修正（軟修正）

      人工檢測原油密度或原油含水率，修改儀表系數(shù)。

      流量計(jì)按水密度ρ=1.000 g/cm³進(jìn)行標(biāo)定，儀表系數(shù)為C，根據(jù)含水率計(jì)算出實(shí)際密度ρ，再根據(jù)密度計(jì)算出（或查表）密度修正系數(shù)K_ρ=1/ρ^1/2。把儀表系數(shù)改為K_ρC，這樣流量計(jì)的讀數(shù)就是實(shí)際的流量。也可用流量計(jì)的讀數(shù)乘以K_ρ得出實(shí)際流量。

      2.3.3 實(shí)時修正

      靶式流量計(jì)與在線式檢測儀表（密度計(jì)或含水分析儀）和智能二次儀表（或計(jì)算機(jī)）配套進(jìn)行密度修正，同時還可分別顯示油、水總量。原理和計(jì)算同人工修正。目前尚未見到一體化的密度修正流量計(jì)，需要用戶自行組合配置，方法類似于氣體計(jì)量的溫壓補(bǔ)償，不再贅述。這種修正方法適用于計(jì)量精度要求高，含水量波動幅度大、波動頻繁的場合。