科氏质量流量计在油田分队计量中的应用

对油田分队科氏质量流量计的选型、影响流量计计量误差的因素进行了分析，并结合现场应用情况提出了应用建议，对提高原油分队计量准确度具有积极的意义。

随着油田精细化管理工作的不断深入，以原油产量作为考核采油队经济效益和进行地质分析的主要依据，由此科学、准确地计量各基层队的原油产量显得尤为重要 。科氏质量流量计的现场应用，能够弥补目前分队计量准确度较低、不能连续计量等缺陷，实现液量的自动连续计量，提升分队计量的准确性，为推动油田精细化管理水平提供了技术支持。

1.科氏质量流量计的工作原理

科氏质量流量计计量系统包括传感器和用于信号处理的变送器。依据牛顿第二定律( 力 = 质量 × 加速度，F = ma［2］) ，当质量为 m 的质点以速度 v 在半径为 r 的管道内对 P 轴做角速度为 ω 的旋转运动时，质点受两个分量的加速度作用: 法向加速度，即向心加速度 αr，其量值等于 2ωr，朝向P 轴; 切向角速度 αt，即科里奥利加速度，其值等于 2ωv，方向与法向加速度垂直。由于复合运动，在质点的切向角速度方向上作用着科里奥利力c = 2ωvm，管道对质点作用着一个反向力，即

Fc = － 2ωvm。

当密度为 ρ 的流体在旋转管道中以恒定速度 v 流动时，任何一段长度为 x 的管道将受到一个切向科里奥利力 Fc :

其中，A 为管道的流通截面积，存在关系式 qm = ρVA，所以有:

因此，直接或间接测量旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量 qm 。

2.科氏质量流量计应用于分队计量的压损和能耗分析

压力损失主要包括沿程压力损失和局部压力损失。沿程压力损失，主要取决于管路的长度、内壁光滑度、液体的流速及粘度等。局部压力损失是液体流经阀口、弯管变化的通流截面等所引起的压力损失。液体通过这些地方时，由于液体流动方向和速度均发生变化，形成旋涡，使液体质点

式中 d ———圆柱体直径; l ———长度; v ———流体平均流速;

p1 ———沿程压力损失; p2 ———局部压力损失;

λ ———沿程阻力系数;

ξ ———局部阻力系数。

由压力损失产生的能耗理论计算式为:

计量系统将科氏质量流量计采集到的来液质量流量、体积流量、密度、纯油质量、纯油体积、纯水体积、纯油密度及含水率等生产数据通过传输通信模块，利用现有的网络传到远程数据库服务器，应用流量计实时监控查询软件，可查询各队的流量计读数、误差及对比分析数据等报表，并自动计算出各队的实时产量。

4.现场应用误差来源分析与解决措施

由科氏质量流量计的原理、结构组成、相关的试验数据和应用中的科氏质量流量计计量数据统计分析可知，科氏质量流量计的计量误差产生原因和解决措施如下

a． 结垢问题。矿化水容易在科氏质量流量计内壁上结垢，对测量产生影响。结垢会使振动管的振动周期变大，测量含水率偏高，从而影响纯油的计算精度。虽然科氏质量流量计对于微量含水和高含水的测量效果不理想，但对于含水率在

20% ～ 80% 的原油，可以达到较高的准确度。

b． 外力振动干扰。在科氏质量流量计的安装管路上，若附近有马达或油泵等大型动力设备相连时，在启动这些动力设备时或在工艺管线中出现水击等脉动流时，极易引起管路与科氏质量流量计的共振，造成仪表测量数据忽大忽小，从而引起仪表测量误差，故应注意安装位置或加设固定装置。

c． 零点漂移和调零。在科氏质量流量计使用过程中，调零必须在现场进行。科氏质量流量计零点漂移故障的可能原因和处理措施见表 3。

5.结束语

随着科氏质量流量计在胜利油田分队计量中的广泛应用，做好科氏质量流量计的安装、防护工作显得日趋重要。结合科氏质量流量计的工作原理和现场情况分析了计量误差产生的原因，对做好流量计的维护保养，提高流量计的计量准确度具有重大意义。