一、引言
采用注水法采油的油田,需要在油井的附近,按照定的地层结构“分层”注水,以提高原油产量。目前孤东油田有注水井700多口,油井1600余口,年产原油281万吨。对油田注水井的分层注水流量的测量,主要采用系列井下电磁流量计,以满足偏心注水井、空心注水井、和套管笼统注水井的测量要求。多年来,由于我厂检定设施的不完善,使井下电磁流量计一直处于待检状态。因此,为实现对这些井下电磁流量计的检定,为生产提供准确的计量数据,决定研制一套井下电磁流量计的标准裝置。
二、检定装置
1.、装置组成
井下电磁流量计检定装置主要由水罐、供水泵、稳压罐、工作筒、电磁流量计和计算机等部分组成,其流程示意图见图1
水罐采用50m³的圆形罐,主要用于存储检定装置的标定介质,即循环水;供水泵是循环水的动力源,稳压罐起缓冲作用,用于稳定管线及被检流量计在工作筒内的工作压力;工作筒采用4m长的∅50无缝钢管,以模拟注水井的工况;调节阀用于调节系统的流量;电磁流量计选用0.2级的流量计作标准表,用于检测和显示系统的实际流量。计算机用来进行检定数据的采集、存储、运算处理、制作标准卡片和打印检定结果等。
2.工作原理
本系统采用标准表法进行检定。标定介质通过供水泵从水罐进入稳压罐,通过流量调节阀,一部分标定介质通过回流阀回到储液罐中,保持相对恒压的标定介质,通过稳压器进入标定线中,待流量稳定后,开始正式标定。
每次标定都从zui大流量标定点(400m³/d)开始,水流稳定后测量一定时间,再调节流量到下一个标定点,
每台流量计共检定13个标定点,第一个标定点需测量10min,其余标定点需测量5min即可。其检定程序如下：
(1)检查标定工艺流程,使流程各设备均处于zui佳工作状态。
(2)接通配电室、泵房和标定装置的电源,然后启动水泵工作。
(3)将被检流量计的测试探头擦试干净,下端接好扶正器,上端用钢丝绳连接到挂钩上,再将被检流量计放入工作筒内适当位置(出水口,即扶正器的zui下端以下至少应保证有700m的直管段)。
(4)当稳压罐顶部压力稳定后,打开工作筒进水阀门,排除工作筒内的空气。
(5)用调节阀把流量调节到各标定点(即400,350,250,200,150,120,100,80,50,30,20,0m³/d),按规定要求稳定一定时间,记录该标定点的实际流量和检定时刻。
(6)待所有标定点都测定后,关闭工作筒进水阀门,取出被检流量计。
(7)关闭标定装置,泵房及配电室的电源
(8)将被检流量计与计算机连接,启动井下电磁流量计标定软件,进行标定数据回放,数据运算处理,制作标准数据卡片,打印检定结果及数据存储等。
3.计算机部分
(1)系统硬件配置。PC386以上的计算机,内存4M以上,硬盘至少有10Ml以上的空间,需一个空闲的串行口,VGA彩显、鍵盘、鼠标及24针LQ1600打印机。
(2)系统软件。计算机软件采用VB语言编写,操作系统为中文 Windows95或 Windows97。
流量计检定由检定初始化、检定数据的采集与录入及数据处理三部分组成。检定初始化主要完成被检流量计的出厂编号、测量范围、测量准确度等原始数据的录入。检定数据的采集与录入主要完成被检流量计的检定数据的回放、标准数据及各检定点的标定时,测等数据的录入和存储,它的正确与否直接影响仪器的标定测量结果。
系统软件还包括报表管理,历史检定记录管理,图形显示及会话管理,标准数据卡片制作,检定结果打印等功能。其中,数据管理为公用子程序,其余均由一主程序循环调用。主程序框图见图2。
4.主要技术指标
(1)标准装置准确度:±0.5%；
(2)zui大检定流量:500m³/d；
(3)流量口径:∅50;
(4)检测对象:井下电磁流量计;
(5)电源电压:220V±10%;
(6)使用环境条件:温度0~40℃;湿度在25℃时不超过90%;
(7)标准表准确度:±0.2%
(8)被检流量计信号:4mA~20mA,0~10mA电流信号,10Hz~20kHz(0.5V~10V)脉冲量。
三、结束语
(1)该项目已于1999年8月在我厂投入使用,经过近一年的现场应用,系统运行可靠。每年可实现井下电磁流量计检定约200台件,每台检定收费以500元计算,则总计实现年效益10万元。
(2)有利于提高企业管理决策水平和经济效益。以孤东油田为例,由于井下电磁流量计一直未能得到检定,难以判定进货产品的质量,难以提供准确的水井测试数据,从而大大影响油田注水量、注水方案、注水调配措施等油田开发决策技术系统的合理性,直接影响原油产量和油田开发管理水平。
(3)采用标准表法进行标定。既简单又实用,且操作维护方便,研制费用和使用维护成本低。
(4)计算机技术在井下电磁流量计流量标准装置上的应用,标志着把检定技术推向了高新技术领域。
它的应用可解决井下电磁流量计的检定问题,对加快流量计检定技术的进步起到一定的推动作用,对于强化计量管理和生产经营也有着深远的影响。