油田注水井流量計(jì)的發(fā)展與現(xiàn)狀探究

呂洋 生鳳英 賈夢(mèng)瑩

大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠第一油礦 黑龍江省大慶市 163000

摘要：油田注水井流量計(jì)運(yùn)行的效果會(huì)對(duì)石油量和水流量的控制工作產(chǎn)生不良影響，本文現(xiàn)對(duì)普通高壓干式水表、LUB系列漩渦流量計(jì)等流量計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，探討流量計(jì)的應(yīng)用情況，為油田注水井流量計(jì)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：油田注水井流量計(jì)；現(xiàn)狀；應(yīng)用

油田開(kāi)發(fā)注水是石油開(kāi)采實(shí)踐中重要的一項(xiàng)工藝，隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，地層的吸水能力逐漸減弱，注水壓將逐漸升高，而穩(wěn)油控水的工作將愈加重要，但是在實(shí)際情況中，部分油田注水井流量計(jì)的使用并不規(guī)范，計(jì)量精度并不高，不利于石油開(kāi)采的發(fā)展。現(xiàn)對(duì)幾種常見(jiàn)油田注水井流量計(jì)的類型、性能等進(jìn)行分析，為規(guī)范油田注水井流量計(jì)的使用提供理論資料。

一、油田注水井流量計(jì)的分類

（一）普通高壓干式水表

普通高壓干式水表可分為高壓漩渦流量計(jì)和角接式流量計(jì)，該流量計(jì)工作的原理是運(yùn)動(dòng)的液體帶動(dòng)葉輪，旋轉(zhuǎn)的葉輪使磁聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的磁聯(lián)軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而磁片在該運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)流量進(jìn)行計(jì)量。有學(xué)者指出，在流量范圍內(nèi)，該水表該葉輪的轉(zhuǎn)速與流量呈正相關(guān)關(guān)系，流量越大，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快。油田注水井通常采用角接式，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)選擇較為適宜的流量計(jì)類型，從而最大限度地發(fā)揮該流量計(jì)的作用。

（二）LUB系列漩渦流量計(jì)

卡門(mén)和斯特羅哈爾漩渦產(chǎn)生及其與流量關(guān)系理論是LUB系列漩渦流量計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，該流量計(jì)可分為文丘利型和普通型。流場(chǎng)中的漩渦中有液體經(jīng)過(guò)時(shí)，柱體下游會(huì)受其影響而產(chǎn)生一對(duì)渦街，該對(duì)渦街排列整齊，其位置會(huì)以柱體為中心不斷地發(fā)生對(duì)換，而柱體兩側(cè)的渦街與流量存在緊密聯(lián)系，即渦街的頻率流量呈正比例關(guān)系，f=StV/d，f為漩渦分離頻率，V為流體速度，St為斯特哈爾常數(shù)，d為柱體迎流面寬度。油田使用該流量計(jì)時(shí)，由于該流量計(jì)內(nèi)部的部件均是固定狀態(tài)，流量范圍大，具有較高的穩(wěn)定性，且該流量計(jì)內(nèi)設(shè)有電池，能保證該流量計(jì)持續(xù)工作。該流量計(jì)的使用并不復(fù)雜，其壓力損失小，線性度較好，會(huì)減少計(jì)量誤差的發(fā)生，有助于提高流量計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，發(fā)生故障的情況較少，應(yīng)用價(jià)值較高。

（三）LSH系列電子水表

LSH系列電子水表是速度類流量?jī)x表，其工作的原理主要是葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度與流量呈正比。該電子水表主要通過(guò)葉輪軸上端環(huán)形磁鋼在葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下向隔板上側(cè)磁傳感器傳遞磁力，該傳感器接收到磁力信息后，會(huì)進(jìn)行放大、濾波、整形、脈寬處理，之后輸出該信號(hào)，CMOS集成電路顯示器則將該信息承載的累積流量和瞬時(shí)流量顯示出來(lái)。

（四）LGZ系列智能數(shù)顯水表

LGZ系列智能數(shù)顯水表是改進(jìn)普通高壓干式注水表的流量計(jì)，該流量?jī)x表使用了新型軸承材料，使得石墨襯套更耐磨，且應(yīng)用了電子顯示表，有效彌補(bǔ)了普通高壓干式注水表的不足。與普通高壓干式注水表相比，LGZ系列智能數(shù)顯水表可顯示瞬時(shí)水量，不容易老化，可靠性較高。該儀表主要通過(guò)電磁感應(yīng)將葉輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，計(jì)算機(jī)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理后即可顯示出累積流量和瞬時(shí)流量。

二、油田注水井流量計(jì)的應(yīng)用情況

在某油田中，共有2塊LGZ系列智能數(shù)顯水表、2塊LSH系列電子水表、2塊 LUB系列漩渦流量計(jì)和26塊普通高壓干式水表，其中普通高壓干式水表13塊合格，合格率為50%，其余類型的油田注水井流量計(jì)均合格，系統(tǒng)運(yùn)行正常。影響高壓干式水表運(yùn)行效果不佳的因素較多，主要因素包括以下幾個(gè)方面：油田注水井運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的壓力較大，泵壓通常約為14Mpa，油壓通常約為12Mpa，在這種高壓力會(huì)導(dǎo)致水表出現(xiàn)震動(dòng)，計(jì)數(shù)器與磁鋼的相對(duì)位置會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致計(jì)數(shù)器可能無(wú)法準(zhǔn)確地計(jì)數(shù)，從而影響流量計(jì)的使用效果。部分高壓干式水表底部金屬殼表面存在凹凸不平的情況，這種情況會(huì)使計(jì)數(shù)器與磁鋼之間的連接受到影響，使得計(jì)數(shù)器出現(xiàn)丟轉(zhuǎn)的情況，最終影響流量計(jì)的使用效果。高壓干式水表在運(yùn)行的過(guò)程中，葉輪持續(xù)性地高速運(yùn)轉(zhuǎn)后，通常會(huì)發(fā)生比較嚴(yán)重的磨損，使得葉輪的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這種變化最終導(dǎo)致葉輪的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)目發(fā)生偏差，或者發(fā)生葉輪卡住不轉(zhuǎn)的情況，使得高干式水表無(wú)法正常運(yùn)行。高壓干式水表在運(yùn)行過(guò)程中，由于接觸的是污水，污水中的各種雜質(zhì)會(huì)對(duì)水表的銅殼體產(chǎn)生腐蝕作用，銅殼體被腐蝕后會(huì)變薄，葉輪與銅殼體之間的相對(duì)位置發(fā)生變化，會(huì)引發(fā)漏失的情況，最終導(dǎo)致水表產(chǎn)生負(fù)偏差的不良情況。LGZ系列智能數(shù)顯水表、LSH系列電子水表、LUB系列漩渦流量計(jì)的運(yùn)行效果則相對(duì)較好，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能等均較好，具有較強(qiáng)的可靠性。

結(jié)束語(yǔ)

油田注水井流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，均會(huì)出現(xiàn)損耗的問(wèn)題，但是電子水表與機(jī)械水表相結(jié)合的模式可有效改善水表的性能，提高了流量表的準(zhǔn)確度。在實(shí)際應(yīng)用中，高壓漩渦流量計(jì)的性能相對(duì)較理想，運(yùn)行狀況良好，其準(zhǔn)確度較高，值得應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張凱.油田注水井流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析[J].價(jià)值工程，2011，14（06）：32.

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以下為整定后的閥門(mén)指令反饋位置圖：

指令 反饋電壓信號(hào)（V） 就地讀數(shù)（mm）

0 0.06 4

10 1.06 79

20 2.05 155

30 3.02 226

40 4.00 300

50 4.99 374

60 6.01 450

70 6.98 524

80 8.03 602

90 9.02 676

100 9.96 750

4調(diào)試的應(yīng)用

通過(guò)這次調(diào)試，1號(hào)機(jī)組的連通管調(diào)節(jié)閥運(yùn)行正常，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行和抽汽工況的穩(wěn)定運(yùn)行，按照1號(hào)機(jī)組的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)將對(duì)2號(hào)機(jī)組進(jìn)行連通管調(diào)節(jié)閥故障調(diào)試。

參考文獻(xiàn)：

[1]《上汽300MW中間再熱汽輪機(jī)概述及運(yùn)行說(shuō)明書(shū)》

[2]《Ovation I/O 參考手冊(cè)》

作者簡(jiǎn)介：

武軍（1983），男，回族，籍貫：陜西渭南，本科，從事電廠熱控專業(yè)工作.現(xiàn)工作于烏蘇市東工業(yè)園區(qū)中電投烏蘇熱電廠。