高压流量自控仪在吉林油田注水系统中的应用

陈海岩(吉林油田勘察设计院,吉林 松原 138000)

1 高压流量自控仪的结构原理及特点

高压流量自控仪是将高压流量计、高压调节阀、执行机构和控制器集于一体，实现闭环计量和控制的系统，而且具有双向通讯功能的设备。

将高压流量计、高压调节阀、执行机构和控制器集于一体，相对于传统的注水工艺，总投资有所降低；可在流量范围内任意设定流量，自控仪可自动调整流量，保证平稳精确的注水，降低工人的劳动强度；结构紧凑，节省空间，操作方便，显示直观；具有电流、脉冲和标准485接口，可以与计算机双向通讯，实现远程控制。

1.1 流量测量原理

分为有可动部件和无可动部件两种。

1.1.1 有可动部件：由经过特殊处理的叶轮、轴和轴承组成。当被测介质流过时，流体冲击叶轮产生脉冲信号，经过电路处理，传送给控制器。它可以测量各种导电介质及高温油品。特点是：小流量适应能力强、抗振动能力强、精度高、可靠性好。

1.1.2 无可动部件：利用电磁感应与卡门涡街原理相结合而研制的一种全新的流量测量技术。当导电液体流经漩涡发生体后，在磁场中形成规则交错排列的漩涡，切割磁力线产生与漩涡频率相同的弱电信号通过电极检测后，经过信号处理，滤除干扰后，转换成流量信号传送给控制器。特点：精度高且稳定性好、寿命长、没有堵卡现象；它很方便从表壳内取出，轻松实现互换，给流量计的周期性检定工作带来了极大方便。

1.2 执行机构

即经过减速装置的电机驱动装置，包括电机和阀门组件。它具有阀门位置指示、电子限位、机械限位及电子位置显示功能。阀门的类型有：环型调节阀、锥型调节阀、无剪切型调节阀。

1.3 控制器

内部电池供电进行流量显示和控制，先进的电子技术使整个控制器具有较高稳定性和抗干扰能力。在使用过程中，用户通过设定键设定流量值，控制器把实际流量值和设定值进行比较。若不符合设定要求，控制器就会发出调节指令，驱动电机正旋或反旋调节阀门，使瞬间流量值接近或等于设定值。产品具有流量阀位的自适应功能，调节响应快。

2 主要使用环境及技术参数：

环境温度：-30℃-+50℃；

相对湿度：≤85%（+25℃）；

大气压力：86KPa-106KPa。

介质温度：0℃-+120℃；

公称通径：15mm、25mm、40mm、50mm、65mm、80mm；

公称压力：16MPa、25MPa、32MPa、42MPa；

准确度等级：1.0级、1.5级、2.0级；

防爆等级：ExdIIBT4；

工作电压：AC220V±20%∕50HZ，AC24V±5%、DC24V±5%；

允许压差：≤10MPa；

无线通讯频带：430MHZ、通讯距离≤2KM；

瞬时流量稳定度：±5%

3 应用实例

比较典型的应用是吉林油田新立采油厂老区Ⅲ区块2015年产能建设工程，目前已投产试运行；扶余采油厂有几个配水间已经投产使用。

新立老区Ⅲ区块是一个大平台井组区，较大数量的使用了高压流量自控仪，实现了现场的无人值守，与集输系统、配电系统一同在操作间内控制，并很好的实现了数据的上传。

整个大平台的油水井控制、计量均由右下角落的仪表间和值班室控制，并上传至新立采油厂。

相对于传统配水间工艺，现场操作人员数量得到较大限度的节省，并且很准确的设定和计量配水水量，通过控制室终端系统，利用标准485接口，将每个配水间的配水水量、压力上传到采油厂，便于采油厂宏观控制。

4 推广应用

通过已经投产并应用高压流量自控仪的采油厂反馈来看，该设备的使用必将提高采油厂的管控效率，有利于油田注水长期、稳定、有效的运行，提高采油厂对各个配水间所掌握及控制配水水量、水压数据的精确程度，从而达到油藏对注水的要求。2015年，高压流量自控仪又在新立、新木等采油厂逐步建设投产。