掺水集油是常见的一种油气集输工艺。掺水量对于集输系统的安全运行和系统能耗有着重大影响。掺水量过大,系统能耗升高;掺水量过小,集输系统运行安全性降低。实际生产中,掺水量主要是靠人凭经验操控掺水阀门实现,难以有效计量。对于大多数已建计量间而言,由于设计初期未考虑到掺水流量计量问题,剩余空间狭小,难以安装电磁流量计、涡街流量计等传统的流量计。另外,由于掺水量和热洗水量相差巨大,传统的流量计难以满足流量范围大的计量问题。针对这种情况,考虑到安装空间狭小和计量范围宽的要求,设计了一种差压式新型掺水流量计。主要内容如下:设计了一种L型差压流量计,并对其不同流量下的内部流场压力、速度分布进行了模拟,分析了流出系数的影响因素及变化趋势。由于节流孔径固定,流量计适应的流量范围较小,当流量达到25m3/h时就已达到差压传感器的承压上限。掺水集油工艺流程中,热洗清蜡时的流量往往高于30m3/h,此时会损坏差压传感器,导致流量计量结果不可靠,需要对结构进一步改进。在L型差压流量计基础上,为了适应小流量掺水和大流量热洗工况下的流量计量需求,对其结构进行了改进,设计了一种塔式流量计。该流量计内部结构主要由喉管、分流塔、弹簧组成。流量较小时,弹簧压缩量小,分流塔与喉管之间的过流面积小,在普通孔板流量计无法测量的小流量情况下也会产生可测量的差压,灵敏度较高;流量增大时,在压力作用下,弹簧压缩,分流塔后退,流体过流面积增大,测压管压差增加不会过高,能够防止流量过大导致的差压传感器损坏问题。对新设计的塔式流量计流场分布规律进行了数值模拟,分析了不同流量下内部流场的分布规律,验证了新型流量计在小流量掺水和大流量热洗工况下应用的可行性。在此基础上,为了进一步提高计量可靠性,采用数值模拟方法对流量计的关键结构参数,分流塔角度、喉管直径以及喉管长度进行了优化。采用大庆油田有限责任公司质量技术监督局提供的标定水流量装置,通过静态质量法对塔式L型流量计进行了标定,建立了流量和压差的函数关系式,验证了数值模拟的可靠性。在掺水计量过程中,所掺介质均为污水,对于聚驱区块而言,污水中还含有聚合物等,导致其粘度高于清水,此时实际掺水量与流量计计量结果会出现较大偏差。针对该问题,分析了粘度对计量结果的影响,并给出了流量修正方法。