流量校準裝置的研究及應用

應忠存新疆準東石油技術股份有限公司（新疆　阜康　831511）

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流量校準裝置的研究及應用

應忠存
新疆準東石油技術股份有限公司（新疆阜康831511）

為了提高注水井測試儀器（流量計）的測試成功率及正確性，必須對流量計進行定期校準。用65、80、124.26、159.42mm四種不同規格的管子模擬井下油、套管，將需要校準的流量計裝入模擬管路中。利用水泵將清水按照正反兩種方式注入到模擬管道中，注入的水流由前置的高精度浮子流量計進行控制，通過被校準流量計的實測流量與高精度浮子流量計對比得出校準結果，完成校準。

流量校準裝置；流量計；校準

隨著油田深度開發，注水井的流量測試及調控已經成為精細注水的重點工作，流量計的精準性和有效性也成為井下注水的重要指標。隨著注水井的流量測試、水量調試等工作任務的逐步增多，如何加快流量測試儀的流轉，提高使用效率，發揮最大效益，同時降低高額的外送標定費用和縮短標定所占時間，提高分層水量調試進度和節約成本已成為測試公司亟待解決的問題，為此決定研制井下注水流量計校驗裝備。

1　流量校準裝置結構

流量校準裝置由4根模擬油套管、浮子式流量計、蓄水罐、穩壓灌、離芯泵、液壓泵、液壓系統、堵頭等組成。

2　流量校準裝置工作原理

利用65、80、124.26、159.42mm四種不同規格的管子模擬井下油、套管。

校準時，將模擬油（套）管水平放置，裝入需要標定的流量計，然后利用液壓系統將模擬管道擺放至垂直位置，標定儀器垂直懸空于模擬管道內。利用水泵將儲水罐中的水通過正反兩種方式注入到模擬管道中。注入的水流通過前置的浮子流量計（檢定合格且精度高于被標定的流量計）進行控制。最終被標流量計的實測流量和浮子流量計對比得出校準結果。

3　試驗及應用

為了驗證流量計校準裝置的準確性、實用性，對該裝置進行了大量的校準及比對工作。

3.1浮子流量計校準試驗

用計量中心水表標定裝置（0.2級）作為標準，對流量計校準裝置（0.5級）進行校準試驗。在400m3/d范圍內選擇1、5、10、50m3/d等12個流量點進行校準，每個點經過3min的穩定注水，流量計校準裝置的浮子流量計采樣結果見表1。

根據表1分析，流量計校準裝置經過組裝后對浮子式流量計的精度沒有影響，流量計校準裝置達到0.5級的基本技術指標，符合行業標準SY/T 6675-2007《井下流量計校準辦法》[1]要求。

3.2存儲式渦輪流量計校準試驗

樹立內部營銷與全員營銷觀念。當然，要想做好酒店管理工作，只會自己埋頭苦干是絕對不夠的，還需要其他部門的合作與支持，那就要做好“內部營銷” 工作。做好內部營銷工作要做到“三個堅持”：即堅持后臺為前臺服務、堅持上道工序為下道工序服務、堅持管理者為員工服務。

用計量中心水表標定裝置作為標準，對準確度為2級的存儲式渦輪流量計進行校準。用流量校準裝置的浮子流量計作為標準，對同一個存儲式渦輪流量計進行校準[2-5]。在200m3/d范圍內選擇1、5、10、50m3/d等8個流量點進行實測對比，每個點經過3min的穩定注水，存儲式渦輪流量計實際采樣結果見表2、表3。

表1　流量計標定裝置校準數據

表2　存儲式渦輪流量計在水表裝置中的校準數據

表3　存儲式渦輪流量計在流量計校準裝置中的校準數據

根據表4分析：準確度為2級的渦輪流量計，在流量計校準裝置中校準結果滿足流量計自身準確度要求，與水表標定裝置中進行的校準結果相符，證明該流量計校準裝置能夠滿足準確度為2級的流量計校準工作。符合SY/T 6675-2007《井下流量計校準辦法》的要求。

3.3超聲流量計校準試驗

用計量中心水表標定裝置作標準，對準確度為1級的超聲流量計進行校準。同樣的方法，用流量校準裝置作標準，對同一支超聲流量計進行校準。在200 m3/d內選擇1、5、10、50 m3/d等8個流量點進行校準，每個點經過3min的穩定注水，超聲流量計實際采樣結果見表5、表6。

表4　存儲式渦輪流量計在兩個校準裝置中的校準結果對比表

根據表7分析：準確度為1級的超聲流量計，在流量計校準裝置中校準結果滿足流量計自身準確度要求，和水表標定裝置中進行的校準結果相符，證明該流量計校準裝置能夠滿足準確度為1級流量計校準工作。符合SY/T 6675-2007《井下流量計校準辦法》的要求。

4　技術特點

4.1成本低

根據各類設備及材料的采購費用統計，該項目的研制共計花費10.5萬元（4根模擬管子3萬元，液壓泵0.7萬元，離心泵0.5萬元，液壓缸1.2萬元，操作平臺0.5萬元，浮子流量計0.2萬元，儲水罐2.2萬元，穩壓灌2萬元，增壓泵0.2萬元）。根據市場調研目前一臺相同功能的校準裝置市場價在120萬元左右。

4.2操作簡單

1）流量校準裝置設計有液壓系統，因此簡單方便的實現了模擬管線在90°內的調整。

2）可模擬注水井的正反注方式。利用供水和回水管線的調換簡單方便的實現了注水方向的轉換。

3）用高精度浮子流量計和被校準流量計串接，簡單方便實現了流量計的對比校驗。

4）系統有增壓泵，穩壓灌有電加熱功能，能實現0～10MPa的憋壓，0～100℃加溫。更好地模擬了注水井井下環境。

表5　超聲流量計在水表裝置中的校準數據

表6　超聲流量計在流量計校準裝置中的校準數據

表7　超聲流量計在兩個校準裝置中的校準結果對比表

4.3應用范圍廣

流量計標定裝置設計有4種規格的油套管，因此可以實現多種規格的流量計校準。

5　結論

5.1成本低，效益突出

按照相同功能的流量計校準設備120萬的市場價，該設備節約購置成本100萬元以上。每年完成的校準工作量：存儲式渦輪流量計40支，直讀式渦輪流量計15支，超聲流量計15支，電磁流量計5支。根據流量計標定價格計算，該裝備的成功研制每年節約近14萬的流量標定費用。

5.2因地制宜，實現就地校準

該項目的成功研制，解決了流量計的校準問題，為流量計的校準工作提供了設備儲備。由于該設備置于油田腹地，能夠更好地完成各類流量計的校準工作，減少流量計的校準周期，提高流量計的運轉速度和測試精度，以及錄取資料的準確性。

5.3為后期技術儲備奠定基礎

目前該裝置的工作介質是水，但是該設備在連接和承壓方面滿足其他介質儲備及增壓條件，因此為其他設備的校準提供了設備儲備。

流量計校準裝置，能實現0～10MPa的憋壓，0～ 100℃加溫的特點，在后期還開展了井下工具下井前的試壓工作，對多種分注井井下工作筒、驗封壓力計、驗封密封段等進行下井前的試壓、驗封試驗等工作。提高了各類分注井測調成功率，減少了分注井測調工作的繁瑣性和重復性，降低了測試風險和成本。

[1]國家發展和改革委員會.井下流量計校準辦法：SY/T 6675-2007[S] .北京：石油工業出版社，2007.

[2]國家質量監督檢驗檢疫總局.浮子流量計檢定規程：JJG 257-2007[S] .北京：中國計量出版社，2007.

[3]國家質量監督檢驗檢疫總局.超聲流量計檢定規程：JJG 1030-2007[S] .北京：中國計量出版社，2007.

[4]國家質量監督檢驗檢疫總局.電磁流量計檢定規程：JJG 1033-2007[S] .北京：中國計量出版社，2007.

[5]國家質量監督檢驗檢疫總局.渦輪流量計檢定規程：JJG 1037-2008[S] .北京：中國計量出版社，2007.

The flow meter must be calibrated periodically in order to improve the test success rate and accuracy of the water injection well test equipment (flow meter). Downhole tubing and casing are simulated with 65, 80, 124.26, 159.42 mm pipe, and put the flow me?ter to be calibrated into the simulation pipe. Inject clean water into the simulation pipe from two ends of the pipe using a water pump, the injected water flow is controlled by front high precision float flowmeter, and the calibration result can be obtained by comparing the mea?suringflow rate of the calibrated flowmeter with the flow rate of the high precision float flowmeter.

flow rate calibration device; flowmeter; calibration

應忠存（1984-），男，工程師，現從事下井儀器的維修及管理工作。

本文編輯：左學敏2015-12-09