智能流量计在油田生产中的应用

　　注水开发是油田开采中后期的主要开采方式,而注水量计量与控制的准确与否,直接关系到注水开发的效果。长期以来,中原油田注水计量绝大部分使用的是机械传动直读式流量计,由于该种流量计的适应性较差、精度和操作者水平较低等诸多原因,造成流量计易损坏、维修停产时间长、计量不准确等问题,注水量隐性超注、欠注现象时有发生,给中原油田这种小型复杂断块油田的精细注水开发带来诸多不利的影响,大量超注造成油井发生水串、水淹,破坏了地层油水系统的平衡,增加了采出油的含水量,降低了原油采收率,减少了水驱动用储量,缩短了稳产期,而且,超注、高含水原油的去水处理、卡堵水作业和注采系统的调整都导致了采油成本的大幅度提高;隐性欠注,使该见效的油井未见效,降低了原油采出率。如何连续、可靠、准确计量注水量,及时掌握注水动态成为困扰注水管理工作者的一大难题。

　　1　计量仪表的选型

　　为了较好地解决以上问题,从1989年开始,我们引进了西安航联自动化研究所研制的智能流量积算仪,在采油一厂进行了试点,部分解决了计量问题,引起了一定的促进作用, 1991年又在采油六厂部分注水井站推广应用了同系列的产品(见表1)。

　　但由于当时产品技术水平的限制及其它原因,后又改用高压干式水表计量,走了一段回头路。1998年,经过多方综合考察,邀请多家厂商竞标,我们选中了LXQ-C系列智能流量计,该系列流量计采用全新的设计理念,其一次仪表基本上无磨损部件,减小了出现故障和造成损坏的概率,二次仪表参数可分段现场设置,理论上提高了计量精度,其性能基本满足了中源油田精细注水开发的要求,并能适应未来发展的需要。

　　2　智能流量计的结构与工作原理

　　2.1　结构

　　智能流量计由智能流量积算仪和旋转流量变送器两大部件组成。智能流量积算仪由传感器探头、液晶显示器等主要部件组成,旋球流量变送器由壳体和表芯组成。

　　2.2　工作原理

　　(1)旋球流量变送器工作原理

　　流体通过起旋器产生稳定旋涡,带动不锈钢空心小球沿固定的旋转半径作圆周运动,小球转数与流量成正比,使用特制的传感器探头测量该小球沿圆周运动的旋转圈数,来间接测量液体的流量。

　　(2)智能流量积算仪工作原理

　　传感器探头测得信号N经过前置放大器放大、滤波、整形后变成脉冲信号最后送往智能流量积算仪中的微处理器进行运算处理,微处理器按照预置程序工作,即微处理器根据单位时间内的脉冲信号数量,先计算输入信号的频率,再由信号频率f决定仪表系数K,频率f(Hz)与仪表系数K(脉冲数/m³)按以下计算: