油田穩(wěn)流配水閥組注水流量計在線校準裝置應(yīng)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(chǔ)。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(chǎn)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(jīng)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(shù)據(jù)，N 秒（根據(jù)校準需要自行設(shè)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(jù)綜合誤差進行被測流量計參數(shù)設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)的可自動檢測儀表流量等數(shù)值及自動回傳修改儀表參數(shù)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(shù)據(jù)檢測、被測儀表參數(shù)及數(shù)據(jù)處理4大區(qū)域，從檢測傳感量的生成、測試數(shù)據(jù)的計算、標定過程的對比及分析、系數(shù)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(shè)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(shù)據(jù)，N 秒（根據(jù)校準需要自行設(shè)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(shè)備都可以應(yīng)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(diào)整后的平均相對誤差是 0.70%，該裝置的試驗結(jié)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(shù)據(jù)
3、結(jié)論及認識：
1）注水流量計在線校準裝置重復(fù)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(chǎn)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(fēng)險，在線校準裝置的使用，有效規(guī)避了這一風(fēng)險。
4）注水流量計在線校準裝置結(jié)構(gòu)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(yīng)用價值。