油田注水井流量计的发展与现状探究

吕洋 生凤英 贾梦莹

大庆油田有限责任公司第四采油厂第一油矿 黑龙江省大庆市 163000

摘要：油田注水井流量计运行的效果会对石油量和水流量的控制工作产生不良影响，本文现对普通高压干式水表、LUB系列漩涡流量计等流量计进行简要介绍，探讨流量计的应用情况，为油田注水井流量计的发展提供理论基础。

关键词：油田注水井流量计；现状；应用

油田开发注水是石油开采实践中重要的一项工艺，随着油田开发的不断深入，地层的吸水能力逐渐减弱，注水压将逐渐升高，而稳油控水的工作将愈加重要，但是在实际情况中，部分油田注水井流量计的使用并不规范，计量精度并不高，不利于石油开采的发展。现对几种常见油田注水井流量计的类型、性能等进行分析，为规范油田注水井流量计的使用提供理论资料。

一、油田注水井流量计的分类

（一）普通高压干式水表

普通高压干式水表可分为高压漩涡流量计和角接式流量计，该流量计工作的原理是运动的液体带动叶轮，旋转的叶轮使磁联轴器旋转，旋转的磁联轴产生旋转磁场，而磁片在该运动磁场的作用下发生转动，从而对流量进行计量。有学者指出，在流量范围内，该水表该叶轮的转速与流量呈正相关关系，流量越大，叶轮转动的速度越快。油田注水井通常采用角接式，但是在实际应用过程中，应根据具体情况来选择较为适宜的流量计类型，从而最大限度地发挥该流量计的作用。

（二）LUB系列漩涡流量计

卡门和斯特罗哈尔漩涡产生及其与流量关系理论是LUB系列漩涡流量计的设计基础，该流量计可分为文丘利型和普通型。流场中的漩涡中有液体经过时，柱体下游会受其影响而产生一对涡街，该对涡街排列整齐，其位置会以柱体为中心不断地发生对换，而柱体两侧的涡街与流量存在紧密联系，即涡街的频率流量呈正比例关系，f=StV/d，f为漩涡分离频率，V为流体速度，St为斯特哈尔常数，d为柱体迎流面宽度。油田使用该流量计时，由于该流量計内部的部件均是固定状态，流量范围大，具有较高的稳定性，且该流量计内设有电池，能保证该流量计持续工作。该流量计的使用并不复杂，其压力损失小，线性度较好，会减少计量误差的发生，有助于提高流量计数的准确性，发生故障的情况较少，应用价值较高。

（三）LSH系列电子水表

LSH系列电子水表是速度类流量仪表，其工作的原理主要是叶轮旋转时的角速度与流量呈正比。该电子水表主要通过叶轮轴上端环形磁钢在叶轮的转动下向隔板上侧磁传感器传递磁力，该传感器接收到磁力信息后，会进行放大、滤波、整形、脉宽处理，之后输出该信号，CMOS集成电路显示器则将该信息承载的累积流量和瞬时流量显示出来。

（四）LGZ系列智能数显水表

LGZ系列智能数显水表是改进普通高压干式注水表的流量计，该流量仪表使用了新型轴承材料，使得石墨衬套更耐磨，且应用了电子显示表，有效弥补了普通高压干式注水表的不足。与普通高压干式注水表相比，LGZ系列智能数显水表可显示瞬时水量，不容易老化，可靠性较高。该仪表主要通过电磁感应将叶轮的转速转换为电信号，计算机对该信号进行处理后即可显示出累积流量和瞬时流量。

二、油田注水井流量计的应用情况

在某油田中，共有2块LGZ系列智能数显水表、2块LSH系列电子水表、2块 LUB系列漩涡流量计和26块普通高压干式水表，其中普通高压干式水表13块合格，合格率为50%，其余类型的油田注水井流量计均合格，系统运行正常。影响高压干式水表运行效果不佳的因素较多，主要因素包括以下几个方面：油田注水井运作时产生的压力较大，泵压通常约为14Mpa，油压通常约为12Mpa，在这种高压力会导致水表出现震动，计数器与磁钢的相对位置会发生变化，导致计数器可能无法准确地计数，从而影响流量计的使用效果。部分高压干式水表底部金属壳表面存在凹凸不平的情况，这种情况会使计数器与磁钢之间的连接受到影响，使得计数器出现丢转的情况，最终影响流量计的使用效果。高压干式水表在运行的过程中，叶轮持续性地高速运转后，通常会发生比较严重的磨损，使得叶轮的结构发生变化，这种变化最终导致叶轮的运转数目发生偏差，或者发生叶轮卡住不转的情况，使得高干式水表无法正常运行。高压干式水表在运行过程中，由于接触的是污水，污水中的各种杂质会对水表的铜壳体产生腐蚀作用，铜壳体被腐蚀后会变薄，叶轮与铜壳体之间的相对位置发生变化，会引发漏失的情况，最终导致水表产生负偏差的不良情况。LGZ系列智能数显水表、LSH系列电子水表、LUB系列漩涡流量计的运行效果则相对较好，其结构设计、性能等均较好，具有较强的可靠性。

结束语

油田注水井流量计在实际应用过程中，均会出现损耗的问题，但是电子水表与机械水表相结合的模式可有效改善水表的性能，提高了流量表的准确度。在实际应用中，高压漩涡流量计的性能相对较理想，运行状况良好，其准确度较高，值得应用。

参考文献：

[1]张勇.浅谈油田注水井流量计的发展与现状[J].价值工程，2015，18（04）：74-75.

[2]张凯.油田注水井流量计现场应用效果分析[J].价值工程，2011，14（06）：32.

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以下为整定后的阀门指令反馈位置图：

指令 反馈电压信号（V） 就地读数（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调试的应用

通过这次调试，1号机组的连通管调节阀运行正常，保证了机组的安全运行和抽汽工况的稳定运行，按照1号机组的调试经验将对2号机组进行连通管调节阀故障调试。

参考文献：

[1]《上汽300MW中间再热汽轮机概述及运行说明书》

[2]《Ovation I/O 参考手册》

作者简介：

武军（1983），男，回族，籍贯：陕西渭南，本科，从事电厂热控专业工作.现工作于乌苏市东工业园区中电投乌苏热电厂。