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智能水表在高压增注系统的应用

    目前油田高压增注系统计量高压增注水大部分是干式高压水表,干式水表具有流通能力大,量程范围广,结构简单及安装与维修方便的特点得到广泛应用,但在高压增注过程中,干式水表在水质较差时或维修施工后,水表高压腔内的减速齿轮会被微小杂质卡住,使传动机构扭矩增大或失灵,造成磁极传动不同步影响计量精度,同时干式水表在现场应用时,故障率频繁,突出表现为叶轮机件加工、材质不过关,叶轮损伤严重;磁钢质量不过关,磁转动机构损伤严重;计数器易进水,不能清晰读数,仪表指针指示数值不准确,给读数造成困难,轴承耐磨性差,轴承损坏较多,致使现场水表芯子更换量大,增加维修工作量,加大材料成本投入,不便于现场管理,因此根据高压增注系统现场特点,应用智能旋涡流量计代替干式水表,解决现场中存在的问题。
  1智能旋涡流量计结构与工作原理
  智能旋涡流量计由壳体、表芯子、智能流量积算仪三部分组成,智能旋涡流量计的流体通径分为渐缩段、整流段、测量段和渐扩段,测量段中安放钝面柱体和压电检测头,当液体流经渐缩段时,由于缩径使流体加速,增强了小流量的信号强度,流体经过测量段时,在柱体两侧下游交替产生两列平行的涡列,该旋涡频率与流体的速度成正比;检测元件检测得到该频率信号,经放大整形输出脉冲方波,脉冲方波由流量积算仪流量信号采集单元接受,微处理单元将信号放大整形成1-1000HZ的频率信号,传输给CPU进行运算显示工作状态下的流量或总量,同时积算仪将每日的净流量进行存储,以便查询。智能旋涡流量计增注系统现场应用特点。
  智能旋涡流量计具有精度高,结构简单,可靠性强,周期检定方便,读数准确,互换性能好等特点,在现场应用具体体现在以下几个方面:
  1.1精度高,量程范围广
  该流量计消除了因机械磨损或受压力变化产生形变而影响仪表精度,消除了干式水表卡堵现象;智能表头具有非线性修正功能,用户根据需要设置参数,最大调整范围为满程的±2.5%,同时量程范围适合于油田高压增注系统不同的需要。
  1.2耐高压冲击,抗干扰能力强
  该流量计计量不受系统压力波动影响,即使压力波动,冲击不会损及仪表的稳定性,计量不受被介质的(温度、压力等)变化,线性测量范围宽
  1.3示值简便直观
  流量计为电子宽屏幕、全中文液晶显示,具有瞬时流量、总流量及日历显示,可方便记录流过仪表的液体体积数和累加总数,使操作者一目了然,减少了计算量,有效提高了统计精度,并且具有历史数据与查询功能,为油水井分析提供可靠数据。
  1.4互换性好,检定方便
  该流量计角式芯子与现行高压水表芯子互换,减少成本投入,该流量计芯子能从壳体整体拆出,给流量计的检修和周期检定工作带来方便
  1.5维护量低,使用寿命长
  该流量计独特设计没有可动部件,维护点位少,故障点少,可靠性强,维护方便;集成程度较高,整体抗腐蚀性高,耐冲蚀,使用寿命长。
  2日常操作
  高压增注系统增注压力一般在20MPa以上,安全风险比较大,日常操作要排除不规范行为,注意开启细节问题,采取适当的防护措施,确保流量计的精确计量及岗位人身安全。
  2.1安装要规范
  不规范的安装,引起高压交变力集中,带来计量误差甚至损坏流量计,也会引起管线刺漏等安全隐患,同时高压注水管线震动较大,极易引起测量误差。平时要视水质情况,流量大小和使用频繁程度,定期安排清水洗表芯子以及进行误差调整和检定工作,一旦发现异常,及时修复或检定,保证计量准确。
  2.2操作要得当
  开启阀门要缓慢进行,高压水冲击力量大,以免击坏水表芯子;增注操作时,全开下流阀门,然后小开上流阀门,向流量计腔内及管线内冲压,大约3~5min,慢慢全开上流阀门,直至开全,调节流量利用下流阀门,当水表显示出该井配注量,即可正常注水。
  3结论与认识
  在注水站现场可直接利用高压干式水表改造成智能旋涡流量计,改造后在现场应用取得较好效果:①可以节约大量的资金及维护费用;②安装工艺简单,维护点位少,减轻了维护工作量,降低了岗位人员劳动强度;③提高计量准确度,为油水井分析提高可靠依据,避免因计量误差带来损失;④实现油田注水生产智能化计量,提高油田管理水平。

 


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