[發(fā)明專利]二氧化碳管線流量調(diào)節(jié)及差壓流量計精度測試與校準系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112444307A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉建武;孫啟昌;田京山;紀志軍;王璐;徐慶松;丁兆泉;王靜;林長波;劉俊嶺;劉少宇;王國華;吳洪偉;張玉恒;孫艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務有限公司;中石化石油工程設計有限公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;G05D7/06
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 周鶴

本發(fā)明提供了一種二氧化碳管線流量調(diào)節(jié)及差壓流量計精度測試與校準系統(tǒng)，是應用于輸送液態(tài)、密相與超臨界二氧化碳的管線中，其中該二氧化碳管線中差壓流量計精度測試與校準系統(tǒng)是應用質(zhì)量流量計作為基準流量計并結(jié)合二氧化碳密度補償法對二氧化碳管線各支管路中的差壓流量計的精度及修正系數(shù)進行測試與計算，該二氧化碳管線流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)各支管路中差壓流量計監(jiān)測的差壓數(shù)據(jù)并應用該修正系數(shù)以及結(jié)合二氧化碳密度補償法計算得到各支管路中二氧化碳質(zhì)量流量值，從而控制各支管路中電動調(diào)節(jié)閥的開啟程度，以實現(xiàn)對各支管路中二氧化碳流量的精準控制；據(jù)此，本發(fā)明具有節(jié)省成本及精準控制的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田二氧化碳驅(qū)油地面工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種應用于輸送液態(tài)、密相與超臨界二氧化碳的管線中，以對該管線各支管路中差壓流量計的精度及修正系數(shù)進行測試與計算并可精準調(diào)控各支管路中二氧化碳流量的二氧化碳管線流量調(diào)節(jié)及差壓流量計精度測試與校準系統(tǒng)。

背景技術(shù)

井口注入管線通常輸送的是液態(tài)的二氧化碳，而對于二氧化碳流量的準確計量是二氧化碳驅(qū)油地面工程注入工藝中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，但由于溫度與壓力的影響，管線中的二氧化碳時常處于密相、超臨界態(tài)，而二氧化碳的密度是與溫度及壓力成函數(shù)關(guān)系的，在不同溫度、壓力下二氧化碳密度變化范圍很大(500kg/m³～1100kg/m³)，如圖1所示為二氧化碳在不同壓力與溫度下的密度曲線圖。二氧化碳的此種特性是與水、油等物質(zhì)完全不同的，因此在常用的輸送管線中一般流量計(如差壓流量計、容積式流量計、速度式流量計等)計量水和油類的流量精度是較高的，但計量二氧化碳的流量精度卻較差，精度誤差可達30％甚至更高，無法用于指導生產(chǎn)。究其原因，一般流量計測量的是被輸送物的體積流量(要求被輸送物的密度較為固定)，而不是質(zhì)量流量，其可通過乘以被輸送物相對固定的密度而可將體積流量轉(zhuǎn)換成質(zhì)量流量，但由于處于密相、超臨界態(tài)的二氧化碳在不同溫度、壓力下密度變化范圍很大，使得一般流量計無法通過測量其體積流量后再乘以其密度而得到其準確的質(zhì)量流量。

雖然目前市面上已有的質(zhì)量流量計可以不受密度變化的影響而準確測量二氧化碳的質(zhì)量流量值，但是質(zhì)量流量計因其不耐振動以及價格昂貴的客觀因素，使其很難在二氧化碳輸送管線中得到廣泛應用，因此在實際生產(chǎn)中，僅能應用極少數(shù)的質(zhì)量流量計對二氧化碳輸送管線關(guān)鍵段進行流量監(jiān)測。為了確保二氧化碳地面工程的穩(wěn)定開展，急需對差壓流量計通過溫度、壓力做密度的補償修正以實現(xiàn)對二氧化碳的精確計量。

此外，對于二氧化碳輸送管線以前的流量調(diào)節(jié)是通過在每條支管路上各自安裝流量自控儀，采用流量獨立控制，各條支管路調(diào)節(jié)各自的二氧化碳流量。但由于輸送的二氧化碳總流量是一定的，各支管路的流量調(diào)節(jié)必然會相互干擾，造成偏流現(xiàn)象，難以達到協(xié)調(diào)自動調(diào)節(jié)各支管路二氧化碳流量的目的。因此，在二氧化碳輸送管線中對密相、超臨界態(tài)的二氧化碳進行精確計量的基礎上，如何針對各支管路中二氧化碳流量的自動分配與調(diào)節(jié)也是二氧化碳驅(qū)油地面工程中急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本技術(shù)方案要解決的技術(shù)問題是在二氧化碳輸送管線中通過溫度、壓力對二氧化碳做密度的補償修正，以實現(xiàn)差壓流量計對液態(tài)、密相與超臨界二氧化碳流量的精確計量，并在此基礎上實現(xiàn)對二氧化碳輸送管線各支管路中二氧化碳流量的自動分配與調(diào)節(jié)。