孔板流量計在油田精細注水中的應用

摘要：介紹孔板流量計的組成、工作原理，流量計的選用、安裝要求、創(chuàng)新點、應用中遇到的問題和解決方法。實踐證明，該新型孔板流量計的使用效果良好，能夠實現油田的精細注水。
0 引言
新疆石西油田作業(yè)區(qū)的油田注水長期使用普通的電磁流量計，這種流量計雖然可以較為準確地計量注水井的瞬時流量和累積流量，但卻無法對瞬時流量進行控制，如果人工操作不及時，就會出現注水偏差的情況，從而大大影響注水精度。根據這種情況，石西油田作業(yè)區(qū)引進帶流量控制功能的精華智能流量計，對現有的注水計量系統(tǒng)進行技術改造。
1 孔板流量計
1.1 組成及工作原理
孔板流量計由流量計、電動調節(jié)閥、智能控制器組成，。流量計采用的是孔板流量計。

智能控制儀具有流量轉換和流量控制的功能。智能控制儀將檢測到的流量值和設定值進行計算比較，當系統(tǒng)流量和設定流量不一致時，啟動電動調節(jié)閥，使流量逐步接近設定值（在允許的誤差范圍），達到流量控制的目的。
1.2 選型
（1）流量計結構形式：根據配水間原有的管線結構，依照方便人員觀察操作的原則，角式結構和水平結構的流量計都要用到。
（2）口徑及連接方式：原有配水間連接流量計的管徑為25mm，應保持一致，連接方式為法蘭連接。
（3）承壓：目前作業(yè)區(qū)注水總壓力最大為20MPa，為了保證安全，要求流量計承壓在25MPa 以上。
（4）流量范圍確定：量程根據作業(yè)區(qū)各區(qū)塊注水現狀，不低于6m3/h。
（5）輸出信號：作業(yè)區(qū)自動化設備型號較多，新老產品都在使用， 所以要求能輸出多種信號， 包括4～20mA 電流信號、脈沖信號、RS-485 信號。
依照這些要求， 最終選定ABG儀表集團的孔板流量計。
1.3 孔板流量計安裝要求
（1）孔板流量計應安裝于無應力的管線內，不應受到管線熱脹冷縮及震動的影響， 要求留有安裝、拆卸、檢修、操作的空間，環(huán)境無強磁場的影響。
（2）孔板流量計可安裝在水平或垂直的進水管道中，其前直管段長度為10DN，后直管段不作要求。介質流向應與殼體上的流向一致。
（3）如果介質雜質過多，應在孔板流量計前安裝過濾器。
（4）為了便于裝置的維護和周期檢定，應在進水口和出水口安裝截止閥和放空閥。
2 孔板流量計的特點
（1）自動進行流量控制?？装辶髁坑嬁梢愿鶕O定值自動進行流量控制，控制精度達到1%FS，實現了油田的精細注水，而且改變了過去人工調節(jié)注水量的狀況，節(jié)省了人力物力。
（2）支持多種信號遠傳。方便接入各種自動化設備，實現了流量和狀態(tài)的遠傳監(jiān)測，為生產提供及時準確的數據。
（3）提高了抗干擾能力。電動執(zhí)行機構是逐級調節(jié)流量，可過濾擾動信號，解決了注水泵啟動、管線震動等對流量計量的影響。
（4）采用高減速比的渦輪副，在需要手動調節(jié)的時候，可以使操作變得靈活輕松，減輕操作人員的勞動強度。
（5）孔板流量計和調節(jié)閥可分離，便于流量計的周期檢定。
（6）具備紅外線遙控功能，能方便地設定和查看流量參數。
3 問題及分析處理
（1）在使用過程中陸續(xù)發(fā)現有孔板流量計表頭控制板燒壞的現象，查看控制電路板上的元器件，均為電阻或可控硅燒毀。經過和廠家人員的溝通，確定原因是有的注水井的注水泵壓和單井注入壓力之間的壓差過大， 導致經過傳感器探頭電極產生大電流，燒毀控制電路板。廠家隨后對產品進行了升級，將最大承受壓差從6MPa 上調到8MPa， 同時采取抗干擾措施，控制電路板燒毀的現象再未出現過。
（2）莫北3號站配水間有兩口注水井發(fā)現在關閉上、下排注水閥門的情況下，孔板流量計有流量顯示。檢查后發(fā)現整個站區(qū)接地不良，智能流量計外殼帶電，導致信號放大電路板受到干擾，產生錯誤的流量顯示。經過溝通，廠家對信號放大電路板進行重新設計，加入接地電阻，更換新的信號放大電路板后故障排除。
（3）孔板流量計的電動閥檢查出現不能自動調節(jié)的狀況。經現場查看，原因是操作人員不熟悉電動閥的工作原理，手動調節(jié)電動閥時，開、關到位后任然使勁轉動電動閥手輪，導致電動閥過扭矩。只要手動將電動閥調回到正常范圍，再切回自動控制，就可恢復。
4 結語
該新型孔板流量計在石西油田作業(yè)區(qū)得到了廣泛應用，取得了良好的應用效果，各項性能指標均達到要求。雖然在剛開始應用時遇到一些問題，但是都得到了很好的解決。目前該孔板流量計運行穩(wěn)定，滿足了油田精細注水的需要。