Dr Chris Mills looks at the challenges of testing and calibrating flowmeters used in high pressure and high temperature applications."> 感受压力 - 必威betway西

赞助的文章

感受压力

2020年11月02日

克里斯·米尔斯博士介绍了在高压和高温应用中使用的流量计的测试和校准的挑战。

在高压和高温条件下，越来越多的石油储量被开采，这对精确的流量测量提出了技术挑战。一个直接的挑战是，从油藏中生产的油的压力和温度可能与典型的校准实验室条件有很大的不同。

石油和天然气行业校准流量计的历史实践是试图匹配流体粘度，如果可能的话，随后是流体温度和压力。由于现有校准设施的限制，几乎不可能匹配所有参数。流速范围、温度范围、压力范围甚至校准流体的物理特性等限制意味着很少有实验室能够满足所有客户的要求。

这种方法的一个限制是，现在已知温度和压力的变化对某些流量计技术的测量性能有潜在的实质性影响。此外，不同的技术对温度和压力表现出不同的灵敏度，所有这些都可能是测量不确定度的整体确定的关键。与校准条件相比，在使用条件下压力增加可能导致一种测量技术对流量测量过低，而另一种技术可能对流量测量过高。事实上，也有研究结果表明，相同技术的制造商专用流量计对温度和压力变化的响应完全不同。

科氏流量计是高价值产品的精密流量测量中最常用的流量计。必威官方登陆设备制造商已经声明，他们的流量计内置了补偿装置的流量计算机，以考虑压力和温度的影响。然而，由于已发表的可追溯的低测量不确定度数据有限，需要更多的工作。

值得注意的是，虽然已经对流量计在高压和高温下的性能进行了一些研究，但只有少量独立和可追溯的数据存在。此外，公开的独立数据只记录某些类型和尺寸的电表的性能。仪表的尺寸甚至几何形状被认为是科里奥利流量计在改变压力和温度下性能的关键因素。随着流体压力的增加，流动管的刚度增加，导致科氏力减小和质量流量的低读数。对于某些科氏管设计，随着压力的增加，弯曲的科氏管变硬并试图伸直到它们原来的管形。这就是著名的波登效应。不同的性能与压力有关，这意味着不可能推断流量计和流量计类型的性能，由于有限的数据集，并随后声称在不同条件下的设备的性能。

完善的技术
对于高压和高温，最合适的流量测量技术可能是那些成熟的技术，如科里奥利仪、超声波、涡轮或正排量装置。只有独立的、可追溯的、低测量不确定度的研究才能确认是否如此。同样，如果没有适当的考虑、特性或甚至修改，传统液体流量计可能无法简单地将其性能从低压和温度条件转移到高压和温度服务。

此外，相同技术的设备(如科氏流量计或超声波流量计)的性能不一定是相似的，因为设计之间有许多不同的差异;流量计的材料，尺寸效应和内部校正都需要考虑在内。

这些问题必须通过有计划、全面和彻底的广谱研究来回答。在未来，甚至有可能向全球油气监管机构保证，压力和温度修正是有效的，而且是可追踪的。这样就可以在环境条件下对某些应用进行返回校准。这需要进行大量的研究，以便更好地理解压力和温度的影响，并制定和实施适当的校正策略。

克里斯·米尔斯博士是TÜV SÜD国家工程实验室的顾问工程师。


联系方式和档案…

列印本页|通过电子邮件发送此页面