油田注水井流量計的發展與現狀探究

呂洋 生鳳英 賈夢瑩

大慶油田有限責任公司第四采油廠第一油礦 黑龍江省大慶市 163000

摘要：油田注水井流量計運行的效果會對石油量和水流量的控制工作產生不良影響，本文現對普通高壓干式水表、LUB系列漩渦流量計等流量計進行簡要介紹，探討流量計的應用情況，為油田注水井流量計的發展提供理論基礎。

關鍵詞：油田注水井流量計；現狀；應用

油田開發注水是石油開采實踐中重要的一項工藝，隨著油田開發的不斷深入，地層的吸水能力逐漸減弱，注水壓將逐漸升高，而穩油控水的工作將愈加重要，但是在實際情況中，部分油田注水井流量計的使用并不規范，計量精度并不高，不利于石油開采的發展。現對幾種常見油田注水井流量計的類型、性能等進行分析，為規范油田注水井流量計的使用提供理論資料。

一、油田注水井流量計的分類

（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和角接式流量計，該流量計工作的原理是運動的液體帶動葉輪，旋轉的葉輪使磁聯軸器旋轉，旋轉的磁聯軸產生旋轉磁場，而磁片在該運動磁場的作用下發生轉動，從而對流量進行計量。有學者指出，在流量范圍內，該水表該葉輪的轉速與流量呈正相關關系，流量越大，葉輪轉動的速度越快。油田注水井通常采用角接式，但是在實際應用過程中，應根據具體情況來選擇較為適宜的流量計類型，從而最大限度地發揮該流量計的作用。

（二）LUB系列漩渦流量計

卡門和斯特羅哈爾漩渦產生及其與流量關系理論是LUB系列漩渦流量計的設計基礎，該流量計可分為文丘利型和普通型。流場中的漩渦中有液體經過時，柱體下游會受其影響而產生一對渦街，該對渦街排列整齊，其位置會以柱體為中心不斷地發生對換，而柱體兩側的渦街與流量存在緊密聯系，即渦街的頻率流量呈正比例關系，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，d為柱體迎流面寬度。油田使用該流量計時，由于該流量計內部的部件均是固定狀態，流量范圍大，具有較高的穩定性，且該流量計內設有電池，能保證該流量計持續工作。該流量計的使用并不復雜，其壓力損失小，線性度較好，會減少計量誤差的發生，有助于提高流量計數的準確性，發生故障的情況較少，應用價值較高。

（三）LSH系列電子水表

LSH系列電子水表是速度類流量儀表，其工作的原理主要是葉輪旋轉時的角速度與流量呈正比。該電子水表主要通過葉輪軸上端環形磁鋼在葉輪的轉動下向隔板上側磁傳感器傳遞磁力，該傳感器接收到磁力信息后，會進行放大、濾波、整形、脈寬處理，之后輸出該信號，CMOS集成電路顯示器則將該信息承載的累積流量和瞬時流量顯示出來。

（四）LGZ系列智能數顯水表

LGZ系列智能數顯水表是改進普通高壓干式注水表的流量計，該流量儀表使用了新型軸承材料，使得石墨襯套更耐磨，且應用了電子顯示表，有效彌補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系列智能數顯水表可顯示瞬時水量，不容易老化，可靠性較高。該儀表主要通過電磁感應將葉輪的轉速轉換為電信號，計算機對該信號進行處理后即可顯示出累積流量和瞬時流量。

二、油田注水井流量計的應用情況

在某油田中，共有2塊LGZ系列智能數顯水表、2塊LSH系列電子水表、2塊 LUB系列漩渦流量計和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均合格，系統運行正常。影響高壓干式水表運行效果不佳的因素較多，主要因素包括以下幾個方面：油田注水井運作時產生的壓力較大，泵壓通常約為14Mpa，油壓通常約為12Mpa，在這種高壓力會導致水表出現震動，計數器與磁鋼的相對位置會發生變化，導致計數器可能無法準確地計數，從而影響流量計的使用效果。部分高壓干式水表底部金屬殼表面存在凹凸不平的情況，這種情況會使計數器與磁鋼之間的連接受到影響，使得計數器出現丟轉的情況，最終影響流量計的使用效果。高壓干式水表在運行的過程中，葉輪持續性地高速運轉后，通常會發生比較嚴重的磨損，使得葉輪的結構發生變化，這種變化最終導致葉輪的運轉數目發生偏差，或者發生葉輪卡住不轉的情況，使得高干式水表無法正常運行。高壓干式水表在運行過程中，由于接觸的是污水，污水中的各種雜質會對水表的銅殼體產生腐蝕作用，銅殼體被腐蝕后會變薄，葉輪與銅殼體之間的相對位置發生變化，會引發漏失的情況，最終導致水表產生負偏差的不良情況。LGZ系列智能數顯水表、LSH系列電子水表、LUB系列漩渦流量計的運行效果則相對較好，其結構設計、性能等均較好，具有較強的可靠性。

結束語

油田注水井流量計在實際應用過程中，均會出現損耗的問題，但是電子水表與機械水表相結合的模式可有效改善水表的性能，提高了流量表的準確度。在實際應用中，高壓漩渦流量計的性能相對較理想，運行狀況良好，其準確度較高，值得應用。

參考文獻：

[1]張勇.淺談油田注水井流量計的發展與現狀[J].價值工程，2015，18（04）：74-75.

[2]張凱.油田注水井流量計現場應用效果分析[J].價值工程，2011，14（06）：32.

上接第616頁

以下為整定后的閥門指令反饋位置圖：

指令 反饋電壓信號（V） 就地讀數（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調試的應用

通過這次調試，1號機組的連通管調節閥運行正常，保證了機組的安全運行和抽汽工況的穩定運行，按照1號機組的調試經驗將對2號機組進行連通管調節閥故障調試。

參考文獻：

[1]《上汽300MW中間再熱汽輪機概述及運行說明書》

[2]《Ovation I/O 參考手冊》

作者簡介：

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