配水间流量计伸缩器的研制和应用

李 军,刘青峰

(胜利油田滨南采油厂采油一矿,山东滨州256657) *

配水间流量计伸缩器的研制和应用

李 军,刘青峰

(胜利油田滨南采油厂采油一矿,山东滨州256657)*

配水间流量计需半年检定一次,但目前安装的LUSH型磁电旋涡流量计和 GLZ型高压流量自控仪现场拆装困难,不能实现周期送检,给油田正常注水造成影响。研制的配水间流量计伸缩器及配套工具能调节管线长度,方便拆装流量计。室内试验和现场应用效果良好。

流量计;伸缩器;精细注水

注水是油田生产中非常关键的一环,而精确计量更是重中之重[1]。为了提高注水计量的精确度,满足精细管理的要求,油田部分地区推广了一批先进的自动电子流量计。其中旋涡流量计较多,它操作方便,能自动调节注水量,对提高层段合格率、油田稳产打下坚实基础。但由于在仪表选型、系统的工艺流程设计以及对介质特性的了解、配管、安装、现场调试、配套仪表选择等方面处理不得当[2],导致流量计拆装困难,影响了流量计的检定、维修和更换,流量计周期校定率仅能达到70%,且计量的准确性也得不到保证,严重影响了油田的精细注水、多年稳产的目标。因此,研制出一种易于拆卸的装置势在必行。

1 配水间流量计使用现状

1.1 现场情况

胜利油田滨南采油厂采油一矿(以下简称滨南一矿)共有配水间73座,注水井开井260口,有效开井230口,目前日注水量达到13 200 m3,安装单井流量计238台,全矿注水井基本实现单井计量。其中,近2 a因腐蚀、老化严重等原因,先后在23个配水间安装流量计134台,如表1所示,占全矿流量计总数的40%。主要安装的是LUSH型磁电旋涡流量计和 GLZ型高压流量自控仪,目前使用状况较好,但存在拆卸安装困难,检定、维修不方便的问题。

1.2 流量计难拆卸原因

1) 注水井连接专用洗井管线,配水间的管线两端固定,没有弹性活动空隙。

2) 流量计两端是由壬丝扣连接,有凹凸槽,中间加密封垫密封,卸开流量计两端由壬后,凹凸槽咬合,流量计拆卸困难。

3) 流量计直接与电磁阀相连,整体体积大,底部悬空,拆卸难。

4) 流量计精密度高(精度1级),使用敲、砸将严重影响流量计的计量准确性。

表1 2008—2009年改造后配水间装流量计情况

2 配水间流量计伸缩器的研制

2.1 结构和原理

该伸缩器结构如图1所示,包括伸缩头、背帽、“O”形密封圈、密封垫、外套和下接头6大部件。其后部分为密封室,前部分尾端在密封室内可以前后移动,尾端与密封室之间有密封垫。当紧固前部分的背帽时尾端压紧密封垫与密封室紧密结合,1个伸缩就这样简易完成。当拆卸流量计时,松动背帽把前部分往后移动,管线缩短,流量计即可轻松卸下。安装流量计时反之即可。

图1 流量计伸缩器结构

工作原理:在流量计后面的管线上增装1个伸缩调节器,能手动调节伸缩管线长度,当拆卸流量计时收缩调节器,流量计后面的管线相对缩短,留出活动空间,就可以轻松地取下流量计,安装后也可恢复就位。

2.2 室内试验

流量计为高压计量装置,在采油厂检测所进行压力试验。采用逐级加压方式,在1～30 MPa压力下保压数分钟,没有渗漏现象,且拆卸方便,达到设计要求。具体试验数据如表2。

表2 压力试验数据

2.3 现场应用

2010-02-19在滨南一矿采油三队8#站PF4-4-5井和9#站PF4-5-91井进行改造,安装采用了涂料焊条焊,其具有较高的灵活性和适应性,设备较简单[3]。同时流量计伸缩器两侧均采用双V形坡口焊接[4],以达到承受高压的目的,如图2所示。其中PF4-4-5井泵压13.2 MPa、油压12.4 MPa、日配注50 m3、实注47 m3;PF4-5-91井泵压13.2 MPa、油压11.9 MPa、日配注40 m3、实注34 m3。满足了设计要求,目前使用情况良好。

图2 流量计伸缩器安装现场

在该伸缩器投用47 d后进行拆装试验,作到了方便快捷、省力,流量计流程无变形,流量计伸缩器不漏水。使用效果得到验证后,滨南一矿陆续在130口井安装此装置,对安装的其他流量计伸缩器及时监测,发现应用过程中出现的问题,及时采取应对措施。例如,针对前部分在移动时速度较慢的情况,设计了该装置的配套工具(如图3所示),不断完善该工艺,确保该装置现场使用的性能和效果。

图3 配套工具使用现场

4 效益评价

1) 社会效益 解决了流量计拆装校验问题,改变了以前电气焊拆装流量计的状况,减少了流量计的损坏和维修;降低了工作人员的劳动强度;实现了注水井的精准计量,保证了油井的稳产、增产。

2) 经济效益 该装置使用前,据估算,拆、装1次流量计需人工费、车辆费、材料费等共计†1 200元。影响平均注水量10 m3/次,折合原油2 t约†6 000元。使用后这些问题得到解决,1人便可操作,若按现场使用注水井41口计算,则直接经济效益=(1 200+6 000)×41×2(次/a)-900(单个成本价)×41=55.35(万元)。

5 结论

1) 研制的配水间流量计伸缩器及配套工具弥补了原配水间流程横向、纵向没有调整距离的缺陷。

2) 具有结构简单,装配方便,工作稳定可靠等特点。

3) 方便维修和检验流量计,使流量计周期检定率能够达到99%。

4) 对提高层段合格率、精细注水和油田稳产都具有重要意义。

[1] 于京阁,安庆宝,尹文波,等.井下低频脉动注水工具设计及仿真计算[J].石油矿场机械,2009,38(10): 46-49.

[2] 刘利滨,吴昌祥.旋涡流量计安装调试及故障处理方法[J].工业计量,2005,15(4):15-15.

[3] 宋宝玉.简明机械设计手册[K].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,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 军(1973-),男,安徽六安人,高级技师,主要从事石油机械工程的技术研究,E-mail:bn103@126.com。