高壓流量自控儀在吉林油田注水系統中的應用

陳海巖(吉林油田勘察設計院,吉林 松原 138000)

1 高壓流量自控儀的結構原理及特點

高壓流量自控儀是將高壓流量計、高壓調節閥、執行機構和控制器集于一體，實現閉環計量和控制的系統，而且具有雙向通訊功能的設備。

將高壓流量計、高壓調節閥、執行機構和控制器集于一體，相對于傳統的注水工藝，總投資有所降低；可在流量范圍內任意設定流量，自控儀可自動調整流量，保證平穩精確的注水，降低工人的勞動強度；結構緊湊，節省空間，操作方便，顯示直觀；具有電流、脈沖和標準485接口，可以與計算機雙向通訊，實現遠程控制。

1.1 流量測量原理

分為有可動部件和無可動部件兩種。

1.1.1 有可動部件：由經過特殊處理的葉輪、軸和軸承組成。當被測介質流過時，流體沖擊葉輪產生脈沖信號，經過電路處理，傳送給控制器。它可以測量各種導電介質及高溫油品。特點是：小流量適應能力強、抗振動能力強、精度高、可靠性好。

1.1.2 無可動部件：利用電磁感應與卡門渦街原理相結合而研制的一種全新的流量測量技術。當導電液體流經漩渦發生體后，在磁場中形成規則交錯排列的漩渦，切割磁力線產生與漩渦頻率相同的弱電信號通過電極檢測后，經過信號處理，濾除干擾后，轉換成流量信號傳送給控制器。特點：精度高且穩定性好、壽命長、沒有堵卡現象；它很方便從表殼內取出，輕松實現互換，給流量計的周期性檢定工作帶來了極大方便。

1.2 執行機構

即經過減速裝置的電機驅動裝置，包括電機和閥門組件。它具有閥門位置指示、電子限位、機械限位及電子位置顯示功能。閥門的類型有：環型調節閥、錐型調節閥、無剪切型調節閥。

1.3 控制器

內部電池供電進行流量顯示和控制，先進的電子技術使整個控制器具有較高穩定性和抗干擾能力。在使用過程中，用戶通過設定鍵設定流量值，控制器把實際流量值和設定值進行比較。若不符合設定要求，控制器就會發出調節指令，驅動電機正旋或反旋調節閥門，使瞬間流量值接近或等于設定值。產品具有流量閥位的自適應功能，調節響應快。

2 主要使用環境及技術參數：

環境溫度：-30℃-+50℃；

相對濕度：≤85%（+25℃）；

大氣壓力：86KPa-106KPa。

介質溫度：0℃-+120℃；

公稱通徑：15mm、25mm、40mm、50mm、65mm、80mm；

公稱壓力：16MPa、25MPa、32MPa、42MPa；

準確度等級：1.0級、1.5級、2.0級；

防爆等級：ExdIIBT4；

工作電壓：AC220V±20%∕50HZ，AC24V±5%、DC24V±5%；

允許壓差：≤10MPa；

無線通訊頻帶：430MHZ、通訊距離≤2KM；

瞬時流量穩定度：±5%

3 應用實例

比較典型的應用是吉林油田新立采油廠老區Ⅲ區塊2015年產能建設工程，目前已投產試運行；扶余采油廠有幾個配水間已經投產使用。

新立老區Ⅲ區塊是一個大平臺井組區，較大數量的使用了高壓流量自控儀，實現了現場的無人值守，與集輸系統、配電系統一同在操作間內控制，并很好的實現了數據的上傳。

整個大平臺的油水井控制、計量均由右下角落的儀表間和值班室控制，并上傳至新立采油廠。

相對于傳統配水間工藝，現場操作人員數量得到較大限度的節省，并且很準確的設定和計量配水水量，通過控制室終端系統，利用標準485接口，將每個配水間的配水水量、壓力上傳到采油廠，便于采油廠宏觀控制。

4 推廣應用

通過已經投產并應用高壓流量自控儀的采油廠反饋來看，該設備的使用必將提高采油廠的管控效率，有利于油田注水長期、穩定、有效的運行，提高采油廠對各個配水間所掌握及控制配水水量、水壓數據的精確程度，從而達到油藏對注水的要求。2015年，高壓流量自控儀又在新立、新木等采油廠逐步建設投產。