智能水表在高压增注系统的应用

 目前油田高压增注系统计量高压增注水大部分是干式高压水表，干式水表具有流通能力大，量程范围广，结构简单及安装与维修方便的特点得到广泛应用，但在高压增注过程中，干式水表在水质较差时或维修施工后，水表高压腔内的减速齿轮会被微小杂质卡住，使传动机构扭矩增大或失灵，造成磁极传动不同步影响计量精度，同时干式水表在现场应用时，故障率频繁，突出表现为叶轮机件加工、材质不过关，叶轮损伤严重；磁钢质量不过关，磁转动机构损伤严重；计数器易进水，不能清晰读数，仪表指针指示数值不准确，给读数造成困难，轴承耐磨性差，轴承损坏较多，致使现场水表芯子更换量大，增加维修工作量，加大材料成本投入，不便于现场管理，因此根据高压增注系统现场特点，应用智能旋涡流量计代替干式水表，解决现场中存在的问题。 

1 智能旋涡流量计结构与工作原理 

智能旋涡流量计由壳体、表芯子、智能流量积算仪三部分组成，智能旋涡流量计的流体通径分为渐缩段、整流段、测量段和渐扩段，测量段中安放钝面柱体和压电检测头，当液体流经渐缩段时，由于缩径使流体加速，增强了小流量的信号强度，流体经过测量段时，在柱体两侧下游交替产生两列平行的涡列，该旋涡频率与流体的速度成正比；检测元件检测得到该频率信号，经放大整形输出脉冲方波，脉冲方波由流量积算仪流量信号采集单元接受，微处理单元将信号放大整形成1-1000HZ的频率信号，传输给CPU进行运算显示工作状态下的流量或总量，同时积算仪将每日的净流量进行存储，以便查询。智能旋涡流量计增注系统现场应用特点。 

智能旋涡流量计具有精度高，结构简单，可靠性强，周期检定方便，读数准确，互换性能好等特点，在现场应用具体体现在以下几个方面： 

1.1 精度高，量程范围广 

该流量计消除了因机械磨损或受压力变化产生形变而影响仪表精度，消除了干式水表卡堵现象；智能表头具有非线性修正功能，用户根据需要设置参数，调整范围为满程的±2.5%，同时量程范围适合于油田高压增注系统不同的需要。 

1.2 耐高压冲击，抗*力强 

该流量计计量不受系统压力波动影响，即使压力波动，冲击不会损及仪表的稳定性，计量不受被介质的（温度、压力等）变化，线性测量范围宽。 

1.3 示值简便直观 

流量计为电子宽屏幕、全中文液晶显示，具有瞬时流量、总流量及日历显示，可方便记录流过仪表的液体体积数和累加总数，使操作者一目了然，减少了计算量，有效提高了统计精度，并且具有历史数据与查询功能，为油水井分析提供可靠数据。 

1.4 互换性好，检定方便 

该流量计角式芯子与现行高压水表芯子互换，减少成本投入，该流量计芯子能从壳体整体拆出，给流量计的检修和周期检定工作带来方便。 

1.5 维护量低，使用寿命长 

该流量计*设计没有可动部件，维护点位少，故障点少，可靠性强，维护方便；集成程度较高，整体抗腐蚀性高，耐冲蚀，使用寿命长。 

2 日常操作 

高压增注系统增注压力一般在20MPa以上，安全风险比较大，日常操作要排除不规范行为，注意开启细节问题，采取适当的防护措施，确保流量计的精确计量及岗位人身安全。 

2.1 安装要规范 

不规范的安装，引起高压交变力集中，带来计量误差甚至损坏流量计，也会引起管线刺漏等安全隐患，同时高压注水管线震动较大，极易引起测量误差。平时要视水质情况，流量大小和使用频繁程度，定期安排清水洗表芯子以及进行误差调整和检定工作，一旦发现异常，及时修复或检定，保证计量准确。 

2.2 操作要得当 

开启阀门要缓慢进行，高压水冲击力量大，以免击坏水表芯子；增注操作时，全开下流阀门，然后小开上流阀门，向流量计腔内及管线内冲压，大约3～5min，慢慢全开上流阀门，直至开全，调节流量利用下流阀门，当水表显示出该井配注量，即可正常注水。 

3 结论与认识 

在注水站现场可直接利用高压干式水表改造成智能旋涡流量计，改造后在现场应用取得较好效果：①可以节约大量的资金及维护费用；②安装工艺简单，维护点位少，减轻了维护工作量，降低了岗位人员劳动强度；③提高计量准确度，为油水井分析提高可靠依据，避免因计量误差带来损失；④实现油田注水生产智能化计量，提高油田管理水平。 

参考文献 
[1]万仁溥，等.采油技术手册[M].北京：石油工业出版社，1994.