油田穩(wěn)流配水閥組注水流量計在線校準裝置應用
摘 要 現(xiàn)階段精細注水管理中，注水井場主要依靠注水流量計實現(xiàn)注水量的控制和準確計量，加強注水流量計校準工作是保障注水計量的基礎。傳統(tǒng)方法是采用離線標定裝置校準，存在占用場地大、不易操作、作業(yè)區(qū)送檢程序繁瑣、校準周期長，影響生產等問題。介紹了流量計在線校準裝置的研制和現(xiàn)場試驗，該套裝置校準準確、操作便捷、攜帶方便，解決了固定校準裝置存在的弊端。
1、裝置簡介：
1.1、工作原理：
流體經高壓管道依次通過被測流量計、標準流量計后，進入標準水箱，計算機每隔 1 秒自動采集 1組數據，N 秒（根據校準需要自行設定）后計算機自動生成被測流量計綜合誤差和注水流量計校準記錄，工作人員依據綜合誤差進行被測流量計參數設置。多次循環(huán)后，被測流量計綜合誤差在其允許誤差范圍為合格。
1.2、裝置組成：
注水流量計在線校準裝置結構主要由硬件系統(tǒng)（標準流量計、便攜式計算機、標準水箱、電路集成單元盒、電氣柜體、供電系統(tǒng)箱、顯示器單元、設備固定底座等配套校準附件）和軟件系統(tǒng)（注水流量計在線校準軟件）兩部分組成。圖 1 是注水流量計在線校準裝置實物圖。
圖1 注水流量計在線校準裝置實物圖
1.2.1、硬件系統(tǒng)：
在線校準裝置主要用于將被測流量計接入在線校準流程（圖2），實現(xiàn)相同環(huán)境下，被測流量計和標準流量計瞬時流量同步測試。主要包括：①測量直管段，遵循流量計測量管段“前十后五”原則，確保標準流量計測量的準確度；②標準流量計，作為校準裝置標準器使用，裝置所選的標準表是電磁流量計（橫河），其規(guī)格為 DN25 mm，準確度等級 0.5級；③標準水箱，校準過程中盛放液體的容器，亦可作為標準容器對被測流量計累積流量進行校準。
圖2 注水流量計在線校準流程示意圖
1.2.2、軟件系統(tǒng)：
此裝置標定軟件是基于移動標定臺設備基礎上開發(fā)的可自動檢測儀表流量等數值及自動回傳修改儀表參數的一套專業(yè)軟件。軟件代碼采用模塊編輯方式，為以后增加新的儀表協(xié)議留有可擴展空間，所有儀表協(xié)議均采用模塊編寫，分類明確。軟件界面分為端口、數據檢測、被測儀表參數及數據處理4大區(qū)域，從檢測傳感量的生成、測試數據的計算、標定過程的對比及分析、系數回送修改、校準報表生成等方面實現(xiàn)了注水流量計在線校準（圖3）。
2、現(xiàn)場試驗：
2.1、校準流程：
在標定裝置中設置了 DN25 mm 的高精度電磁流量計作為標準表，通過高壓管道，流體依次通過被測流量計、標準流量計后，進入標準水箱，計算機每隔 1 秒自動采集 1 組數據，N 秒（根據校準需要自行設定）后計算機自動生成被測流量計綜合誤差（圖4）。
圖4 注水流量計在線校準流程圖
各注水井場閥組間里，每臺具有排空閥及注水井下端閥門的單獨注水設備都可以應用在線校準裝置標定（圖5、圖6）。對注水流速<3m3/h的流量儀表標定，可直接使用在線校準裝置標定；對注水流速>3m3/h的流量儀表標定,可采用前端加裝穩(wěn)流管，使水流趨于穩(wěn)定（表1）。
圖5 裝置現(xiàn)場標定示意圖 圖6 裝置現(xiàn)場標定示意實物圖
從表 1 可看出，現(xiàn)場注水流量計（清水）調整后的平均相對誤差是 0.70%，該裝置的試驗結果完全滿足對注水流量計現(xiàn)場校準工作的需要。
表1 清水流量計檢定現(xiàn)場實驗數據
3、結論及認識：
1）注水流量計在線校準裝置重復性好、穩(wěn)定性高，不僅符合標準、行業(yè)標準，而且完全滿足現(xiàn)場注水流量計校準工作要求。
2）注水流量計在線校準裝置的使用有效解決了拆卸勞動量大，運送路途遠，送檢周期長，影響生產正常等問題。
3）注水流量計處于高壓部位，頻繁拆卸存在高壓刺漏、機械傷害、毒害氣體傷害等風險，在線校準裝置的使用，有效規(guī)避了這一風險。
4）注水流量計在線校準裝置結構簡單，操作方便，可實現(xiàn)在線適時校準，且體積小，便于管理，具有廣泛的推廣應用價值。