TDS智能旋涡流量计的维护应用

张蘅瑜　张兴利　乔志刚　王守理

摘 要：TDS智能旋涡流量计在石西油田油井计量中运用广泛。针对该类型仪表应用维护方面进行了深入分析，总结出了相应的解决措施。

关键词：TDS智能旋涡流量计；维护；应用

引言

计量站是油田的重要组成部分，担负着站内各个油井的液、油、气三相计量任务，其反映出的井况变化趋势用于指导油田生产管理。石西油田多采用“油气分离器加压力平衡罐”计量工艺：油井来油经多通阀选井后，进入分离器进行气液分离。伴生气进行分离后由TDS智能旋涡流量计进行计量，这种流量计无运动件，结构简单，传感器不接触流体，可靠性高、维护量小。因其量程范围广，承受压力大，能自动进行温度、压力补偿等特点，在油井件生气计量中广泛使用。

1 流量计工作原理

当流体沿着轴向流动进入流量传感器入口时，旋涡发生体强迫流体进行旋转运动，于是在旋涡发生体中心产生旋涡流，旋涡流在文丘利管中旋进，到达收缩段突然节流使旋涡流加速，当旋涡流进入扩散段，因回流作用强迫进行旋进式二次旋转。此时旋涡流的旋转频率与介质流速成正比，并为线性。两个压电传感器检测的微弱电荷信号经前置放大器差动放大，滤波，整形后变成两路频率与流速成正比的脉冲信号，同时处理电路对两路的脉冲信号进行相位比较和判别，剔除干扰信号，而对正常的流量信号进行计数处理。

TDS型智能旋涡流量计做为LUXZ旋进旋涡流量计的替代产品，LUXZ类型仪表采用单探头结构，抗压力波动干扰能力和振动性能差，计量精度不高。而TDS类型的仪表采用了独特的双传感器技术和相位比较技术，剔除干扰信号，克服了“零流量”时的压力波动等干扰，使小流量计量准确，有效地解决了压力波动和机械振动对该类型流量计的干扰，使计量更为准确可靠。

2 常见故障现象原因及分析

通过近几年在计量站对TDS智能型旋进旋涡流量计故障现象的排除处理，总结该仪表维护方法以供参考。

2.1 流量计表头显示温度、压力正常，无瞬时流量显示

分析原因：

（1）流量计选型过大，选型过大会造成流量计无流量显示。解决办法：一是调低流量计下截止频率（这样流量计可以使用，便会造成流量计精度降低）。二是更换小规格流量计。

（2）前置放大器无电流输入。解决办法：流量计无电源供电，进行流量计DC24V外供电或电池供电。

（3）前置放大器无频率输出。可更换前置放大器。

（4）主板损坏。可更换流量计主板

2.2 流量计表头温度、瞬时流量有显示，压力与实际工作压力指示不符

分析原因：

（1）温度值为“-75℃”或超过“100℃”。原因：温度传感器PT100坏，更换温度传感器。

（2）温度示值超过或低于现场实际温度，更换温度传感器后，仍为此现象。原因：模拟输入电路损坏，更换该电路板。

2.3 流量计表头温度、瞬时流量有显示，压力与实际工作压力指示不符

分析原因：

（1）表头显示压力示值为“80”或流量计“压力上限”（可在说明书查到）。压力传感器损坏，更换新压力传感器。如故障依旧，则为流量计主板信号处理故障，需更换。

（2）压力示值为固定值，无变化。压力传感器取压口堵塞，或压力传感器线性校准曲线变坏。处理方法为清理取压口，更换或重新标定压力传感器。

2.4 流量计积算仪无显示

分析原因：

（1）流量计无DC24V外供电或电池供电。检查外供电电路或更换内供电电池。

（2）流量计积算仪液晶板、主板损坏。更换相应的液晶板和主板，并进行参数设置。

2.5 流量计瞬时流量不稳定或偏低

分析原因：

（1）流量计信号检测器漂移。更换信号检测器。

（2）流量计前后直管段长度不够，或变径后直管段长度不足。解决方法：按照要求回长直管段或改变安装地点。

（3）流量计测量管内堵塞或信号检测器被原油介质粘住。解决方法清理管线及信号检测器。

3 结束语

油井伴生气计量对流量计选型要选择合适的规格，保证实际流量处于流量计所能覆盖的流量范围之内；若介质流量低于下限流量时，介质流速太低，以至无法检测流速，或无法保证精度，而当流量高于流量上限时，根据石西油田的使用经验，选用的旋涡流量计，应使流经计量装置的最大工况流量Qmax在所选流量计最大流量的1/3～3/4之间，当多种规格的流量计均能覆盖所要求的流量范围时，应选择较小公称通径流量计。

TDS智能流量计自2004在石西油田开始试用，在几年内迅速推廣使用，并已取代以前的LUXZ旋进旋涡流量计。从测量准确度、介质适应性、维护管理及管理模式几方面因素综合考虑，TDS型旋涡流量计是比较适应于目前撬装计量站的计量设备。