1、石油和天然氣在哪里以及如何形成?
1、1科里奧利流量計
1、2超聲波流量計
1、3熱流量計
1、4渦輪流量計
1、5差壓式流量計
1、6正排量流量計
1、7渦街流量計
2、結(jié)論
多年來,從事石油和天然氣行業(yè)的人們一直在創(chuàng)新,并找到獲取準確測量值的方法。從提取到交付這些原材料,企業(yè)中的每個人都已投入大量資金來獲取非常準確的測量結(jié)果。
因此,科學(xué)家和工程師們一直在努力工作,以發(fā)現(xiàn)新的方法和技術(shù)來制造更高效的計量系統(tǒng)。由于他們的辛勤工作,各種流量計的創(chuàng)建得以實現(xiàn),因此,今天的石油和天然氣行業(yè)仍然發(fā)展強勁。
這些流量計被工業(yè),特別是天然氣和石油所使用,以計算流體的質(zhì)量流率或體積流率。這樣的應(yīng)用定義了流量計的容量和類型。氣體,液體和流體根據(jù)質(zhì)量流量和體積流量進行測量。
石油和天然氣在哪里以及如何形成?
在我們向您介紹石油和天然氣行業(yè)中常用的不同流量計之前,應(yīng)首先了解行業(yè)如何收集原材料的過程。
這兩種原料都存在于不同的地質(zhì)來源。通常,氣田和油田存在于諸如砂巖和石灰石的沉積巖上。主要原因是這些材料很容易穿過巖石,使它們更易于堆積。所發(fā)現(xiàn)的儲層的容量可以由其孔隙度決定,而生產(chǎn)率與它們的滲透率成正比。
為了開始流動,他們在這些巖石中鉆探,這將使流體更易于提取。為了開始流動,增加流動或持續(xù)流動,將水泵入通常位于地下的巖石內(nèi)。高壓水被泵送到這些巖石中,這將增加流量并增加流體的抽取。一種流量計,稱為SC
電磁流量計,用于精確地測量泵入巖石中的水。
但是,在某些情況下,鉆井和抽水不足以獲取這些物質(zhì)。在不可滲透的巖石上發(fā)現(xiàn)的石油或天然氣大多無法形成常規(guī)手段。這些材料稱為“非常規(guī)碳氫化合物”,其中包括頁巖油,煤層氣和頁巖氣。由于巖石的滲透率非常低,因此應(yīng)刺激積聚以開始流動并實現(xiàn)開采過程。為此,需要一種稱為“水力壓裂”的方法。
在水力壓裂中,沙子和水的混合物被泵送到巖石內(nèi)部。由于高壓,會產(chǎn)生小的裂縫(裂縫),這將使材料在基礎(chǔ)內(nèi)部自由移動。水力壓裂是通過使這些裂縫打開以使物料運動來完成的,這就是沙子的作用。打開這些裂縫,導(dǎo)致高滲透率。為了精確測量壓裂液和混合物中添加劑的混合量,使用了SC的電磁流量計。
現(xiàn)在,我們已經(jīng)解釋了石油和天然氣工業(yè)如何獲取這些原料的概述。下一步就是要了解他們?nèi)绾问褂貌煌愋偷挠嬃肯到y(tǒng)進行測量。
科里奧利流量計
就測量石油和天然氣工業(yè)中的天然物質(zhì)而言,科里奧利流量計中使用的技術(shù)并不是非常新技術(shù)?评飱W利流量計的非常好項工業(yè)可追溯到1950年代。但是,直到1970年,才開始在該技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用該技術(shù)。直到現(xiàn)在,盡管改進了儀表以進行更精確的測量,但仍然沒有任何改變。
流量計的原始設(shè)計之一是它具有單根薄壁管。它非常準確;然而,由于其振動問題,模型的實用性是主要關(guān)注的問題。為了解決這個問題,設(shè)計更改為兩管設(shè)計,而不是一個。
盡管經(jīng)過了不同的設(shè)計,但科里奧利流量計的主要原理從未改變。當(dāng)物料流過時,通過振蕩管產(chǎn)生慣性,這些管就會扭曲。捻數(shù)與質(zhì)量流量成正比。然后測量流量計變送器和傳感器以產(chǎn)生線性流量信號。
使用科里奧利流量計有幾個優(yōu)點。其中之一是它的準確性很高。這些流量計更常用于測量各種石油產(chǎn)品,例如原油和天然氣。流量計的主要要點是它主要測量質(zhì)量流量而不是其體積。它非常適合測量石油產(chǎn)品,因為測量這些產(chǎn)品的主要考慮因素是熱量而不是數(shù)量。
通常,這種流量計適用于直徑為1-4英寸的管道。但是如今,更大的型號比以前有更多的可用?评飱W利流量計的唯一缺點可能是它比其他類型的計量系統(tǒng)貴。這是值得的,因為它比其他流量計維護成本低。
超聲波流量計
超聲波流量計通過使用聲波來測量流過管道的流體的速度。一旦流體速度緩慢增加,其頻率就會出現(xiàn)線性變化。
超聲波流量計可用于測量管道內(nèi)部和外部的液體速度。內(nèi)聯(lián)設(shè)計將流量計安裝在管內(nèi),而夾緊模型
使用傳感器測量速度。但是,夾鉗的精度要比串聯(lián)模型低。因此,它們僅用于抽查以立即獲得測量結(jié)果。
與科里奧利流量計不同,超聲波流量計和其他專為原油設(shè)計的流量計可在線使用于尺寸為20英寸的管道。此外,鉗式設(shè)計可用于許多不同的事物,并且經(jīng)久耐用。更不用說,它的維護要求也很低。
熱式流量計
從主要意義上講,
熱式流量計測量的是將熱量直接注入氣流中時所耗散的熱量的速度。通常,熱式流量計專用于測量氣體。
散熱量取決于氣體的成分和溫度。當(dāng)將成分或溫度降至非常低或在可接受的參數(shù)范圍內(nèi)達到該精度水平時,熱式流量計是非常佳選擇。
渦輪流量計
這種類型的儀表使用機械轉(zhuǎn)子,該機械轉(zhuǎn)子連接到管道內(nèi)部的軸上。然后將其用于測量通過管道的氣體,流體或蒸汽的體積。當(dāng)物質(zhì)通過管道時,轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度取決于材料通過管道的速度。通過使用傳感器或其他機械方法來確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速。
通常,磁性用于使傳感器從轉(zhuǎn)子獲取讀數(shù),而磁體位于管道外部。借助信號,傳感器和變送器確定在管內(nèi)傳輸?shù)奈锪系捏w積。
渦輪流量計價格便宜。同樣,當(dāng)所測量的物質(zhì)是氣體或任何其他沒有碎片且流速緩慢的材料時,它們也會提供更準確的結(jié)果。
使用渦輪流量計的一個缺點是,它在變化的流量下不能很好地工作,因為機械零件可能會嚴重磨損,需要立即更換。同樣,渦輪流量計在測量未知屬性的氣體質(zhì)量時效果非常佳。
除了用途外,它還通常用于計費儀表,以測量商業(yè),工業(yè)和住宅建筑中的天然氣或水量。但是,在這方面,它可以與容積式流量計競爭。后者更適合于尺寸為1.5至10英寸的管道,而渦輪流量計非常適合尺寸為10英寸或以上的管道。
差壓式流量計
像它的遠親表親一樣,它也測量超聲波通過管道內(nèi)的流量。它與其他流量計的不同之處在于它使用了Bernoulli方程。同樣,
差壓式流量計使用收縮來減慢管道內(nèi)物質(zhì)的流量和壓力。
隨著流動壓力的緩慢增加,壓降的大小也會成比例地增加。來自此事件的數(shù)據(jù)在不同的壓力讀數(shù)集上傳輸。利用該信息,它可以計算壓力差,從而獲得體積流量的測量值。
差壓式流量計通常是低成本的。而且還存在用于不同物質(zhì)的不同版本,以對每種流體進行精確測量。氣體是特殊情況,但是,因為要獲得特定氣體的精確讀數(shù),差壓流量計應(yīng)與其他傳感器結(jié)合使用,以適應(yīng)不同的因素,例如溫度,壓力,氣體組成和氣體密度。
盡管它本身就是一個出色的流量計,但行業(yè)更喜歡其他類型的計量系統(tǒng)。這主要是由于在涉及其他因素(例如溫度,壓力等)時,它的不準確性。而且,要獲得非常準確的氣體測量值,它需要與其他傳感器結(jié)合使用,或者完全使用不同版本的差壓式流量計。由于上述因素,可能難以獲得準確的讀數(shù)。主要原因是石油和天然氣行業(yè)偏愛其他類型的計量,尤其是在處理氣體時。
容積式流量計
容積式流量計有不同類型:
橢圓齒輪,活塞,旋轉(zhuǎn),隔膜,章動盤和斜齒輪。
容積式流量計可適用于涉及商業(yè),工業(yè)和住宅應(yīng)用的各種場合。它們非常常用于測量氣體流量。然而,渦輪流量計在這方面與容積式流量計競爭。與渦輪流量計相比,它的優(yōu)點之一是,它在處理直徑為10英寸或更小的管道中的穩(wěn)定流量方面表現(xiàn)出色。
膜片流量計和旋轉(zhuǎn)式正排量流量計通常都用于測量氣體流量。與科里奧利流量計之類的競爭對手相比,后者是首選,主要是因為容積式流量計沒有在現(xiàn)場應(yīng)用所需的行業(yè)許可。
渦街流量計
渦街流量計是非常通用的流量計之一,可以輕松測量氣體,液體,蒸汽流量。
在過去的幾年中,渦街流量計缺乏必要的行業(yè)認可。但是,在2007年,美國石油學(xué)會批準了使用該流量計的標準草案。從那時起,該行業(yè)的多家公司一直在積極地與API合作,以進一步開發(fā)有關(guān)此標準及其批準的標準。
該標準適用于液體,蒸汽和氣體流量,并于2010年進行了擴展以進一步使用。盡管前途未卜,但還是針對氣體和液體進行了明確設(shè)計。近年來,Vortex流量計對市場的影響有限,但對于未來的公司而言,它的偏好正在穩(wěn)步增長。但是,由于其他競爭者,例如超聲波,差壓和渦輪流量計,它在天然氣保管方面對市場的影響很小。