1 旋进旋涡流量计的结构

    1.1 结构特点

    对于气体的计量，由于其密度受温度、压力的影响较大，为了能准确计量气体介质的体积流量，必须同时跟踪检测介质的温度和压力，并将不同工况下的气体流量转换成标准状态下（P=101.325KPA，T=293.15K）的体积流量。随着科技发展，旋进旋涡流量计已由非智能型发展到智能型，功能进一步完善，稳定性也进一步加强。下面简单介绍一下CUYD系列智能旋进旋涡气体流量计的结构特点。

    1.2 流量计的结构

    CUYD型旋进旋涡流量计主要由以下四大部件（见图2-2）组成：①旋进旋涡流量传感器D，又由旋涡发生体D1、壳体D2、旋涡检测组体D3、除旋整流器D4组成；②流量积算仪B，又由外壳B1、温度接口B2、压力接口B3、显示窗口B4、输出接口B5组成；③温度传感器组件C；④压力传感器组件A。

    1.3 主要特点

    集温度、压力、流量传感器和智能流量积算仪于一体，可检测工作介质的温度、压力和流量，并进行自动补偿和压缩因子自动修正，可直接检测气体的标准体积流量或饱和蒸气的质量流量；无机械可动件，不易腐蚀、可靠度及稳定性好，长期工作无须维护。温度、压力以及流量等参数可显示于LCD屏上，又可用4—20mA标准模拟信号输出与自动化系统接口；机内可凭内置电池工作，又可由外接电源供电运行；具有防爆功能，可用于有爆炸性危险的场所。

    2 旋进旋涡流量计工作原理

    2.1 流量传感器工作原理

    旋进旋涡流量计属于速度式测量仪表。它通过测量与流量成正比的频率信号，来测量流体的体积流量。进入流量计的流体，通过旋涡发生器产生旋涡流，旋涡流在文丘利管中旋进，至达收缩段突然节流使旋涡流加速。

    2.2 流量积算仪工作原理

    CUYD型流量计主要用于气体的测量，积算仪中微处理器按照气态方程进行温压补偿。

    气态方程如下：Vn=Zn/Zg×（Pg+Pa）/Pn×Tn/Tg×Vg

    式中：Vn—标准状态下的体积量，Nm³；

    Vg—未经修正的体积量，Nm³；

    Zn—标准状态下的压缩系数；

    Zg—工作状态下的压缩系数；

    Pn—标准大气压，101.325KPA；

    Pg—流量计压力检测点处的表压，KPA；

    Pa—当地大气压，KPA；

    Tn—标准状态下的绝对温度，293.15K；

    Tg—被测介质的绝对温度，（273.15+t）K；

    t—被测介质的摄氏温度，℃。

    根据以上原理公式得知：Vg、Zn、Zg、Pn、Pg、Pa、Tn、Tg各参数恒定不变时，Vn（标准状态下的体积量）会随着t（被测介质的摄氏温度）高低而变化[1][2]。

    3 气体计量的误差损失

    以T759阀组站进站T759、T759-1、KZ3三口高压凝析油（气）井为例，采用法兰取压的孔板流量计，计算日产气量如图3。

    以T759井为例计算旋涡流量计的温度变化影响气体计量误差情况，与采用法兰取压的孔板流量计计量日产数据（12.6km3/d）进行对比，将计量误差控制在单位要求±3%以内。根据公式如下：Vn=Zn/Zg×（Pg+Pa）/Pn×Tn/Tg×Vg，设定：Vg、Zn、Zg、Pn、Pg、Pa、Tn、Tg各参恒定不变时，在被测介质不同摄氏温度下，Vn（标准状态下的体积量，Nm3）数据如图4、表1和表2。

表1 T759阀组站单井参数变化表

表2 T759井不同温度下参数变化表

    4 结论

    通过多井次不同温度的条件进行分析后得出以下结果：

    （1）计量被测介质的摄氏温度低于4℃以后易产生水化合物，使管线出现冻堵现象从而影响计量数据的准确率；

    （2）计量被测介质的摄氏温度高于30℃以后，逐渐接近凝析油的沸点易使凝析油气化，并影响正常的安全生产；

    （3）计量被测介质的摄氏温度在大于15℃小于27℃时，符合生产有求；

    （4）在塔河油田高压凝析油（气）井输送过程，输送介质温度会影响计量的误差。