配水間流量計伸縮器的研制和應(yīng)用

李 軍,劉青峰

(勝利油田濱南采油廠采油一礦,山東濱州256657) *

配水間流量計伸縮器的研制和應(yīng)用

李 軍,劉青峰

(勝利油田濱南采油廠采油一礦,山東濱州256657)*

配水間流量計需半年檢定一次,但目前安裝的LUSH型磁電旋渦流量計和 GLZ型高壓流量自控儀現(xiàn)場拆裝困難,不能實現(xiàn)周期送檢,給油田正常注水造成影響。研制的配水間流量計伸縮器及配套工具能調(diào)節(jié)管線長度,方便拆裝流量計。室內(nèi)試驗和現(xiàn)場應(yīng)用效果良好。

流量計;伸縮器;精細(xì)注水

注水是油田生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的一環(huán),而精確計量更是重中之重[1]。為了提高注水計量的精確度,滿足精細(xì)管理的要求,油田部分地區(qū)推廣了一批先進(jìn)的自動電子流量計。其中旋渦流量計較多,它操作方便,能自動調(diào)節(jié)注水量,對提高層段合格率、油田穩(wěn)產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。但由于在儀表選型、系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計以及對介質(zhì)特性的了解、配管、安裝、現(xiàn)場調(diào)試、配套儀表選擇等方面處理不得當(dāng)[2],導(dǎo)致流量計拆裝困難,影響了流量計的檢定、維修和更換,流量計周期校定率僅能達(dá)到70%,且計量的準(zhǔn)確性也得不到保證,嚴(yán)重影響了油田的精細(xì)注水、多年穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)。因此,研制出一種易于拆卸的裝置勢在必行。

1 配水間流量計使用現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)場情況

勝利油田濱南采油廠采油一礦(以下簡稱濱南一礦)共有配水間73座,注水井開井260口,有效開井230口,目前日注水量達(dá)到13 200 m3,安裝單井流量計238臺,全礦注水井基本實現(xiàn)單井計量。其中,近2 a因腐蝕、老化嚴(yán)重等原因,先后在23個配水間安裝流量計134臺,如表1所示,占全礦流量計總數(shù)的40%。主要安裝的是LUSH型磁電旋渦流量計和 GLZ型高壓流量自控儀,目前使用狀況較好,但存在拆卸安裝困難,檢定、維修不方便的問題。

1.2 流量計難拆卸原因

1) 注水井連接專用洗井管線,配水間的管線兩端固定,沒有彈性活動空隙。

2) 流量計兩端是由壬絲扣連接,有凹凸槽,中間加密封墊密封,卸開流量計兩端由壬后,凹凸槽咬合,流量計拆卸困難。

3) 流量計直接與電磁閥相連,整體體積大,底部懸空,拆卸難。

4) 流量計精密度高(精度1級),使用敲、砸將嚴(yán)重影響流量計的計量準(zhǔn)確性。

表1 2008—2009年改造后配水間裝流量計情況

2 配水間流量計伸縮器的研制

2.1 結(jié)構(gòu)和原理

該伸縮器結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括伸縮頭、背帽、“O”形密封圈、密封墊、外套和下接頭6大部件。其后部分為密封室,前部分尾端在密封室內(nèi)可以前后移動,尾端與密封室之間有密封墊。當(dāng)緊固前部分的背帽時尾端壓緊密封墊與密封室緊密結(jié)合,1個伸縮就這樣簡易完成。當(dāng)拆卸流量計時,松動背帽把前部分往后移動,管線縮短,流量計即可輕松卸下。安裝流量計時反之即可。

圖1 流量計伸縮器結(jié)構(gòu)

工作原理:在流量計后面的管線上增裝1個伸縮調(diào)節(jié)器,能手動調(diào)節(jié)伸縮管線長度,當(dāng)拆卸流量計時收縮調(diào)節(jié)器,流量計后面的管線相對縮短,留出活動空間,就可以輕松地取下流量計,安裝后也可恢復(fù)就位。

2.2 室內(nèi)試驗

流量計為高壓計量裝置,在采油廠檢測所進(jìn)行壓力試驗。采用逐級加壓方式,在1～30 MPa壓力下保壓數(shù)分鐘,沒有滲漏現(xiàn)象,且拆卸方便,達(dá)到設(shè)計要求。具體試驗數(shù)據(jù)如表2。

表2 壓力試驗數(shù)據(jù)

2.3 現(xiàn)場應(yīng)用

2010-02-19在濱南一礦采油三隊8#站PF4-4-5井和9#站PF4-5-91井進(jìn)行改造,安裝采用了涂料焊條焊,其具有較高的靈活性和適應(yīng)性,設(shè)備較簡單[3]。同時流量計伸縮器兩側(cè)均采用雙V形坡口焊接[4],以達(dá)到承受高壓的目的,如圖2所示。其中PF4-4-5井泵壓13.2 MPa、油壓12.4 MPa、日配注50 m3、實注47 m3;PF4-5-91井泵壓13.2 MPa、油壓11.9 MPa、日配注40 m3、實注34 m3。滿足了設(shè)計要求,目前使用情況良好。

圖2 流量計伸縮器安裝現(xiàn)場

在該伸縮器投用47 d后進(jìn)行拆裝試驗,作到了方便快捷、省力,流量計流程無變形,流量計伸縮器不漏水。使用效果得到驗證后,濱南一礦陸續(xù)在130口井安裝此裝置,對安裝的其他流量計伸縮器及時監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題,及時采取應(yīng)對措施。例如,針對前部分在移動時速度較慢的情況,設(shè)計了該裝置的配套工具(如圖3所示),不斷完善該工藝,確保該裝置現(xiàn)場使用的性能和效果。

圖3 配套工具使用現(xiàn)場

4 效益評價

1) 社會效益 解決了流量計拆裝校驗問題,改變了以前電氣焊拆裝流量計的狀況,減少了流量計的損壞和維修;降低了工作人員的勞動強度;實現(xiàn)了注水井的精準(zhǔn)計量,保證了油井的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)。

2) 經(jīng)濟效益 該裝置使用前,據(jù)估算,拆、裝1次流量計需人工費、車輛費、材料費等共計?1 200元。影響平均注水量10 m3/次,折合原油2 t約?6 000元。使用后這些問題得到解決,1人便可操作,若按現(xiàn)場使用注水井41口計算,則直接經(jīng)濟效益=(1 200+6 000)×41×2(次/a)-900(單個成本價)×41=55.35(萬元)。

5 結(jié)論

1) 研制的配水間流量計伸縮器及配套工具彌補了原配水間流程橫向、縱向沒有調(diào)整距離的缺陷。

2) 具有結(jié)構(gòu)簡單,裝配方便,工作穩(wěn)定可靠等特點。

3) 方便維修和檢驗流量計,使流量計周期檢定率能夠達(dá)到99%。

4) 對提高層段合格率、精細(xì)注水和油田穩(wěn)產(chǎn)都具有重要意義。

[1] 于京閣,安慶寶,尹文波,等.井下低頻脈動注水工具設(shè)計及仿真計算[J].石油礦場機械,2009,38(10): 46-49.

[2] 劉利濱,吳昌祥.旋渦流量計安裝調(diào)試及故障處理方法[J].工業(yè)計量,2005,15(4):15-15.

[3] 宋寶玉.簡明機械設(shè)計手冊[K].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2008.

Development and Application of Expansion Joint in Water Room

LI Jun,LIU Qing-feng
(No.1Mining of Binnan Oil Production Factory,Shengli Oilf ield Company,Binzhou256657,China)

Once half-a-year calibration should be made for the flow meter in water room.The installed LUSH electromagnet eddy flow meter and GLZ high pressure auto flow meter were hard to disassemble,and effecting calibration in test bureau.The newly developed expansion joint and special tools feature length adjustability and easy disassemble.Indoor test and onsite application showed its good operation.

flow meter;expansion joint;fine water flooding

1001-3482(2011)05-0083-03

TE934.103

B

2010-11-29

李 軍(1973-),男,安徽六安人,高級技師,主要從事石油機械工程的技術(shù)研究,E-mail:bn103@126.com。