FGM流量计阀芯在塔河油田掺稀系统中的应用.pdfVIP

中国科技期刊数据库 工业A FGM流量计阀芯在塔河油田掺稀系统中的应用 户 哲 肖春燕 中石化西北油田分公司 新疆 乌鲁木齐 830000 摘要：通过高压掺稀泵将低密度、低粘度的稀油注入并底与高密度、高粘度的稠油混配，以降低井口原油的密度和粘度，提高 原油采收率和采收速度，是被稠油区块油田广泛运用的原油开采方式。然而，稀油计量能为油田企业加强稀油资源管理、优化 掺稀提供数据支撑，故掺稀流量计是否准确可靠，对于企业减少能源消耗、降本增效具有十分重要的意义，高强度FGMB~芯在 流量计中的运用可以有效避免阀芯被高压掺稀油损伤，增加了流量计的准确性及使用周期。 关键词：掺稀；流量计：FGM阀芯 1引言 瓷梯度化结合的一种新想法，即功能梯度材料的概念，并在 塔河油 田位于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒 凸起艾协 1987年到1991年成功的开发了热应力缓和型FGM为发射 日本 克一桑塔木断块残岳背斜上 。属于深层 原油密度介于 HOPE卫星的小火箭引擎和箭体提供热防护材料。由于研究的 0．9543~I．0565g／cm，平均1．017g／cm。，属于超重质原油； 成功，FGM材料被广泛推广。 原油动力粘度很大，流动性能极差；凝固点介于8～6O℃，平 在石油行业 中，FGM材料被广泛推广使用于钻井泥浆泵 均在49℃，平均含硫2．6％，平均含蜡量为5．9％；含盐量介于 缸套、采油注水泵柱塞 、油井注轻油计量流量计的核心部 531~55149mg／L，平均18794mg／L。总体而言，该区原油为高 件一一阀芯’、采油泵的凡尔座和凡尔体，石油重型装备的各 粘度、含蜡、高含硫的超重质原油。如何精细化单井管理、 类耐腐蚀、耐磨损、抗氧化、高抗划伤性、抗高温的零部件 高效采油是 目前塔河油田技术人员一直研究的课题。 上 。 2塔河油田计转掺稀站掺稀采油的现状 FGM材料的结构及其特性： ． 鉴于该区块油品物性，塔河油 田广泛采用 了稀油混配 (1)从基体到表面的组分和性能是无界面连续渐变，复 稠油开采的方式，通过高压柱塞泵将处理过 的稀油加压至 合材料之间具有最佳性能匹配，层间结合力较高，在高温或 10～15MPa，通过流量计调整流量后注入单井，与井底稠油混 温差变化大的环境下，不会产生突变的热应力，可有效防止 配以降低其密度和粘度。然而稀油资源紧缺是油田技术人员 涂层剥落； 面对的巨大难题，能否充分利用有限的稀油量尽可能多的开 (2)具有陶瓷材料的耐磨耐腐蚀性能优异、抗冲击性能 采出地层原油，很大程度上决定了油田上产的步伐，通过掺 好的优点。 稀流量计计量入井稀油量，为优化掺稀提供准确可靠的数据 (3)金属一陶瓷梯度功能材料是在金属基体表面生成一层 依据是 目前掺稀管理的关键环节。鉴于掺稀油压力高，稀油 厚度通常只有0．5～1inot耐磨耐腐蚀陶瓷涂层，来实现上述仅 的瞬时流量计量精度高，高压自控流量计就成为最佳选择， 需1％～3O％耐磨耐腐蚀材料就可达到的功能，其余无效部分全 高压自控流量计是将流量计、控制阀、调节器集于一体，实 部使用廉价的基材 (如碳钢、铸铁等)代替，大大提高了贵 现 闭环控制系统 ，特别适用于油田的高压掺稀。主要原理 重材料使用效率，节约材料成本。 为：当被测介质流过 自控仪时，冲击叶轮旋转，在一定流量 塔河油田引进的FGM阀芯是 由金属与wu—Ti合金结相粘组 范围内，叶轮转速与流量成正比，叶轮的转动使叶片依次接 成的结构材料，在金属表面涂一层气密性好、熔点高、传热 近处于壳体上的传感器 ，使通过线圈的磁通量发生变换而产 性能很差的陶瓷涂层，能防止金属或合金在高温下氧化或腐 生与流量成正 比的脉冲信号，此信号经过数据处理后分别显 蚀。兼有金属和陶瓷的优点，既保持 了陶瓷的高强度、高硬 示出累计流量和瞬时流量值。 度、耐磨损、耐高温、抗冲击性能好、抗氧化和化学稳定性