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【摘 要】腰轮流量计以其测量精度高、使用维修方便、可靠性好等特点一直在石油化工行业、原油计量中占有重要地位并获得广泛应用。它可以减少测量元件的面积摩擦，降低计量阻力，杜绝卡阻现象，确保了计量的连续性。该流量计在计量站和联合站分离器使用中取得了良好的效果。
【关键词】防砂型腰轮流量计；防砂；防卡堵
1.引言
目前，濮城油田开发生产处于高含水开发期，压裂、化堵等措施工作量逐步加大，原油中水、砂、盐等杂质对腰轮流量计的腐蚀、磨损严重，造成流量计运行部件损坏严重，流量计故障率高，计量误差大，产量计量不准，严重影响了生产管理的正常运行。
2、解决办法
针对上述情况，我们认真研究了腰轮流量计的结构原理，结合现场实际，我们提出了提出了如下具体建议：
2.1改进轴承结构，采用双密封自润滑性轴承，使砂粒进不到轴承内部，延长轴承使用寿命；
2.2改进材质，轴承轴套等运行部件由原来的一般材质（铸铁、铸钢、石磨等）改为高强度、耐腐蚀的高碳钢合金材料，经特殊处理后，耐磨性能好，使用周期长；
2.3改进腰轮轮廓曲线，在腰輪上增加排砂槽，使砂粒能够顺利排出，延长检修周期，降低工作强度；
2.4采用二次沉降过滤系统，使砂粒充分沉降，降低了砂粒进入流量计的几率。
经专业技术人员现场分析调查，采纳了我们的建议，并在具体细节上做了进一步的改进，制作出两台新型防砂流量计，并在计量站、联合站的分离器分别进行试验。
3、防砂流量计的试用情况
3.1单井量油
近年来，因砂卡严重，部分计量站不能正常量油，严重影响单井资料的录取，给地质分析、生产管理带来诸多不便。我们选择了出砂最严重的103号计量站进行了对比试验。试验结果见下表：（表一）单井计量对比试验统计表
故障次数 故障时间（小时） 最大运行周期（小时） 维护费用（元/台）
普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型
575 17 920 30 20 1440 9750 800
由表一 可以看出，普通型腰轮流量计，在出砂严重的工况下，平均每天故障1.91次，最大连续运行时间只有20小时，每日需要有专人清洗流量计，单井产量无法准确核实，维护费用高达9750元（包括材料费、人工费、检定费、运输费等），日平均32.5元；防砂型流量计彻底解决了问题，最大连续运行周期高达1440小时，十个月的运行成本只有800元，其中包括检定费650元日平均2.66元，单井计量连续性好，准确率高，运行4320小时后，经检定符合0.5级流量计量标准，可以继续使用。
表二 单井计量流量计故障原因统计表
故障原因 普通型（次） 防砂型（次）
砂卡 518 8
轴承损坏 35 2
计数器损坏 13 2
传动轴损坏 7 2
其他 2 3
合计 575 17
3.2分队计量
我厂现有联合站三座，承担着7个采油区的分队计量工作，因砂卡、结盐，流量计故障率高，检修工作量大，导致分队计量工作不能正常进行。在我站砂卡最严重的4号分离器进行了对比试验，试验结果见表三。
表三 分队计量对比试验统计表
故障次数 故障时间（小时） 最大运行周期（小时） 维护费用（元/台）
普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型 防砂型
426 11 681 23 26 2884 7260 750
由表三 可以看出，普通型腰轮流量计，在出砂严重的工况下，平均每天故障1.42次，最大连续运行时间只有26小时，每日需要有专人清洗流量计，分队计量无法正常运行，维护费用7260元（包括材料费、人工费、检定费、运输费等），日平均24.2元；防砂型流量计最大连续运行周期高达2884小时，十个月的运行成本为750元，其中包括检定费650元日平均2.5元，分队计量连续性好，准确率高，为领导指挥生产提供了准确的依据。流量计运行4320小时后，经检定符合0.5级流量计量标准，可以继续使用。
表四 分队计量流量计故障原因统计表
故障原因 普通型（次） 防砂型（次）
砂卡 385 5
轴承损坏 20 1
计数器损坏 11 2
传动轴损坏 6 1
其他 4 2
合计 426 11
4、结论
由表二和表四可以看出，不论是单井计量还是分队计量，砂卡均是故障的主要原因，其他故障多数也是由于砂卡造成的机械故障。我们有针对性的改进流量计的结构和计量工艺后，故障率大大降低，提高了计量准确率，节约了大量成本，降低了职工的劳动强度。目前，我们厂已推广使用防砂型腰轮流量计78台，其中计量站65台，联合站13台，每年可节约检修费用80%，节约资金64万元。
5、遗留问题及解决方案
虽然防砂型腰轮流量计，较好的解决了砂卡问题，但它只适用在砂粒较细的井筒出砂的工况下。对于大型压裂等引起的非自然出砂，砂粒较粗的工况下，防砂型腰轮流量计也显得力不从心。因为所谓防砂，其实就是导砂，最主要的是在腰轮转子上增加了导砂槽，若导砂槽做的过大、过密必将降低计量精度，这样就失去了实际意义。通过仔细的调查研究，在出砂砂粒过大的工况下，改变计量方式，选用新型防砂流量计，可以有效的解决问题。
1、采用新型防砂刮板流量计，将原来的齿轮、腰轮队中啮合旋转计量体积量改为刮板旋转计量体积量，减少测量元件的面积摩擦，降低计量阻力，杜绝了卡堵现象，确保了计量的连续性。
2、采用新型防砂电子流量计，当被测介质流过流量计时，液体冲击计量腔内的叶轮旋转，而旋转的叶轮不像其他流量计在整个计量腔内旋转，而是在计量腔上半部旋转，这样当流体内有砂子等杂质时，可直接从计量腔下半部排出，不至于卡住腰轮，方砂、防结盐性能较好。
参考文献：
腰轮式流量计的维修与保养 北京 化学工业出版社 2002
【关键词】防砂型腰轮流量计；防砂；防卡堵
1.引言
目前，濮城油田开发生产处于高含水开发期，压裂、化堵等措施工作量逐步加大，原油中水、砂、盐等杂质对腰轮流量计的腐蚀、磨损严重，造成流量计运行部件损坏严重，流量计故障率高，计量误差大，产量计量不准，严重影响了生产管理的正常运行。
2、解决办法
针对上述情况，我们认真研究了腰轮流量计的结构原理，结合现场实际，我们提出了提出了如下具体建议：
2.1改进轴承结构，采用双密封自润滑性轴承，使砂粒进不到轴承内部，延长轴承使用寿命；
2.2改进材质，轴承轴套等运行部件由原来的一般材质（铸铁、铸钢、石磨等）改为高强度、耐腐蚀的高碳钢合金材料，经特殊处理后，耐磨性能好，使用周期长；
2.3改进腰轮轮廓曲线，在腰輪上增加排砂槽，使砂粒能够顺利排出，延长检修周期，降低工作强度；
2.4采用二次沉降过滤系统，使砂粒充分沉降，降低了砂粒进入流量计的几率。
经专业技术人员现场分析调查，采纳了我们的建议，并在具体细节上做了进一步的改进，制作出两台新型防砂流量计，并在计量站、联合站的分离器分别进行试验。
3、防砂流量计的试用情况
3.1单井量油
近年来，因砂卡严重，部分计量站不能正常量油，严重影响单井资料的录取，给地质分析、生产管理带来诸多不便。我们选择了出砂最严重的103号计量站进行了对比试验。试验结果见下表：（表一）单井计量对比试验统计表
故障次数 故障时间（小时） 最大运行周期（小时） 维护费用（元/台）
普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型
575 17 920 30 20 1440 9750 800
由表一 可以看出，普通型腰轮流量计，在出砂严重的工况下，平均每天故障1.91次，最大连续运行时间只有20小时，每日需要有专人清洗流量计，单井产量无法准确核实，维护费用高达9750元（包括材料费、人工费、检定费、运输费等），日平均32.5元；防砂型流量计彻底解决了问题，最大连续运行周期高达1440小时，十个月的运行成本只有800元，其中包括检定费650元日平均2.66元，单井计量连续性好，准确率高，运行4320小时后，经检定符合0.5级流量计量标准，可以继续使用。
表二 单井计量流量计故障原因统计表
故障原因 普通型（次） 防砂型（次）
砂卡 518 8
轴承损坏 35 2
计数器损坏 13 2
传动轴损坏 7 2
其他 2 3
合计 575 17
3.2分队计量
我厂现有联合站三座，承担着7个采油区的分队计量工作，因砂卡、结盐，流量计故障率高，检修工作量大，导致分队计量工作不能正常进行。在我站砂卡最严重的4号分离器进行了对比试验，试验结果见表三。
表三 分队计量对比试验统计表
故障次数 故障时间（小时） 最大运行周期（小时） 维护费用（元/台）
普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型 防砂型 普通型 防砂型
426 11 681 23 26 2884 7260 750
由表三 可以看出，普通型腰轮流量计，在出砂严重的工况下，平均每天故障1.42次，最大连续运行时间只有26小时，每日需要有专人清洗流量计，分队计量无法正常运行，维护费用7260元（包括材料费、人工费、检定费、运输费等），日平均24.2元；防砂型流量计最大连续运行周期高达2884小时，十个月的运行成本为750元，其中包括检定费650元日平均2.5元，分队计量连续性好，准确率高，为领导指挥生产提供了准确的依据。流量计运行4320小时后，经检定符合0.5级流量计量标准，可以继续使用。
表四 分队计量流量计故障原因统计表
故障原因 普通型（次） 防砂型（次）
砂卡 385 5
轴承损坏 20 1
计数器损坏 11 2
传动轴损坏 6 1
其他 4 2
合计 426 11
4、结论
由表二和表四可以看出，不论是单井计量还是分队计量，砂卡均是故障的主要原因，其他故障多数也是由于砂卡造成的机械故障。我们有针对性的改进流量计的结构和计量工艺后，故障率大大降低，提高了计量准确率，节约了大量成本，降低了职工的劳动强度。目前，我们厂已推广使用防砂型腰轮流量计78台，其中计量站65台，联合站13台，每年可节约检修费用80%，节约资金64万元。
5、遗留问题及解决方案
虽然防砂型腰轮流量计，较好的解决了砂卡问题，但它只适用在砂粒较细的井筒出砂的工况下。对于大型压裂等引起的非自然出砂，砂粒较粗的工况下，防砂型腰轮流量计也显得力不从心。因为所谓防砂，其实就是导砂，最主要的是在腰轮转子上增加了导砂槽，若导砂槽做的过大、过密必将降低计量精度，这样就失去了实际意义。通过仔细的调查研究，在出砂砂粒过大的工况下，改变计量方式，选用新型防砂流量计，可以有效的解决问题。
1、采用新型防砂刮板流量计，将原来的齿轮、腰轮队中啮合旋转计量体积量改为刮板旋转计量体积量，减少测量元件的面积摩擦，降低计量阻力，杜绝了卡堵现象，确保了计量的连续性。
2、采用新型防砂电子流量计，当被测介质流过流量计时，液体冲击计量腔内的叶轮旋转，而旋转的叶轮不像其他流量计在整个计量腔内旋转，而是在计量腔上半部旋转，这样当流体内有砂子等杂质时，可直接从计量腔下半部排出，不至于卡住腰轮，方砂、防结盐性能较好。
参考文献：
腰轮式流量计的维修与保养 北京 化学工业出版社 2002