李婉君（大慶石油管理局有限公司技術(shù)監(jiān)督中心）

油田高壓注水計(jì)量?jī)x表（以下簡(jiǎn)稱高壓注水表）是油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中一種重要的計(jì)量設(shè)備，其計(jì)量數(shù)據(jù)作為制定油田注水開(kāi)發(fā)方案的依據(jù)，高壓注水表的使用好壞和計(jì)量準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到油田注水開(kāi)發(fā)效果。以某油田技術(shù)檢測(cè)中心技術(shù)檢測(cè)服務(wù)區(qū)域?yàn)槔?，?jù)統(tǒng)計(jì)該區(qū)域年檢高壓注水表達(dá)3500 余臺(tái)，其周期檢驗(yàn)合格僅為70%左右，高壓注水表主要表現(xiàn)為使用故障率高、計(jì)量?jī)x表?yè)p耗率高、計(jì)量誤差大等問(wèn)題［1］。而統(tǒng)常計(jì)量?jī)x表檢測(cè)檢驗(yàn)人員不負(fù)責(zé)解決計(jì)量?jī)x表故障和失準(zhǔn)的維修問(wèn)題，在計(jì)量?jī)x表周期檢測(cè)檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)計(jì)量?jī)x表故障或誤差超差，往往被判定為不合格，造成在用計(jì)量?jī)x表檢測(cè)檢驗(yàn)不合格率高問(wèn)題。通過(guò)開(kāi)展高壓注水表常見(jiàn)故障問(wèn)題原因分析，加強(qiáng)油田高壓注水表使用維護(hù)和檢修技術(shù)管理，積極開(kāi)展高壓注水表檢修一體化優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)，提升高壓注水表檢測(cè)檢驗(yàn)合格率，確保高壓注水表的計(jì)量準(zhǔn)確度和計(jì)量?jī)x表的完好率，減少計(jì)量?jī)x表?yè)p耗，降低油田開(kāi)發(fā)成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)提質(zhì)增效，提升油田注水開(kāi)發(fā)效果具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義［2-3］。為此，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)近年來(lái)開(kāi)展高壓注水表檢修情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)高壓注水表的常見(jiàn)故障及解決辦法進(jìn)行總結(jié)歸納和整理，以供同行作以探討。

1 油田高壓注水表的發(fā)展過(guò)程

油田高壓注水計(jì)量?jī)x表從上世紀(jì)50 年代的孔板水銀U 型差壓計(jì)，到60 年代的高壓濕式水表，到70 年代、80 年代的CW 系列雙波紋管差壓計(jì)和膜片式差壓計(jì)，再到90 年代的新型干式高壓水表、高壓渦輪流量計(jì)、高壓渦街流量計(jì)，再到如今的新型磁電式智能流量計(jì)、高壓智能流量自控儀和高壓智能流量控制裝置的發(fā)展歷程。實(shí)踐證明，高壓渦輪流量計(jì)、高壓渦街流量計(jì)和新型干式高壓水表（電子熱水表）不適用于高壓柱塞泵流量計(jì)量［4］。隨著油田“四化”建設(shè)和智能化油田建設(shè)的推進(jìn)，智能化高壓注水計(jì)量?jī)x表已取代傳統(tǒng)的高壓計(jì)量?jī)x表，也成為今后高壓計(jì)量?jī)x表的發(fā)展趨勢(shì)。

2 高壓注水智能流量計(jì)的特點(diǎn)

高壓注水智能流量計(jì)充分吸收了渦輪流量計(jì)和螺翼式干式高壓水表的優(yōu)點(diǎn)，是用于油田含油污水高壓計(jì)量比較理想的儀表。儀表主要由殼體、支架、葉輪組件、發(fā)信體（磁敏元件）、數(shù)據(jù)采集板、信號(hào)放大電路板、顯示電路板（二次儀表）等部分組成。其工作原理是當(dāng)液體流過(guò)變送器時(shí)，變送器內(nèi)葉輪借助液體動(dòng)能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，葉輪上磁鋼（發(fā)信體）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)觸發(fā)雙穩(wěn)元件（數(shù)據(jù)采集電路），產(chǎn)生大于1 V 的正脈沖，脈沖在半幅值時(shí)的脈寬是20 μs，此信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)連接線傳輸給信號(hào)放大電路，經(jīng)信息放大后就地顯示流量或?qū)⒉杉瘮?shù)據(jù)信息經(jīng)數(shù)據(jù)輸出接遠(yuǎn)傳給下位機(jī)。主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

1） 元器件可換性好。表芯在DN50～100、DN150～200、DN250～500 三 種 范圍內(nèi) 可 以 互 換通用。

2）數(shù)據(jù)錄取準(zhǔn)確方便。二次儀表顯示屏上顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，無(wú)需進(jìn)行數(shù)值換算，能連續(xù)取準(zhǔn)取全資料。

3） 計(jì)量準(zhǔn)確度高。流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá)到1級(jí)，完全能滿足油田高壓注水計(jì)量準(zhǔn)確度要求。

4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。流量計(jì)零部件各部分可以拆卸，計(jì)量?jī)x表故障維修操作方便。

5）使用壽命長(zhǎng)，儀表質(zhì)量可靠。計(jì)量?jī)x表采用3 V 鎘鎳蓄電池，一般情況下不需更換電池，采用鋅錳電池壽命為3 年。

6）發(fā)信體信號(hào)穩(wěn)定可靠。計(jì)量?jī)x表采用固態(tài)磁敏傳感器，它靠葉輪旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)觸發(fā)本身固有磁場(chǎng)高速翻轉(zhuǎn)而得到信號(hào)，信號(hào)幅值與葉輪轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，頻率和葉輪轉(zhuǎn)速同步。

7）智能化程度高?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的計(jì)量數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程，實(shí)現(xiàn)了高壓注水計(jì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄收，減輕了工人工作量，保證了數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)時(shí)性?？蓪?duì)注水井及時(shí)了解注水情況，及時(shí)調(diào)整水井注水生產(chǎn)的運(yùn)行參數(shù)。

8）具有遠(yuǎn)程控制注水量控制功能。該智能高壓注水計(jì)量?jī)x表具有遠(yuǎn)程控制注水量控制功能，可及時(shí)控制調(diào)整各注水井注水量。

9）計(jì)量數(shù)據(jù)的共享功能。該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了注水計(jì)量數(shù)據(jù)的共享，可以遠(yuǎn)程查看各注水井高壓注水計(jì)量信息。

3 常見(jiàn)故障及解決辦法

從維修情況來(lái)看，高壓注水表發(fā)生故障或器件損壞的特征，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）計(jì)量?jī)x表不顯示。主要表現(xiàn)在無(wú)論在什么流量下，儀表均無(wú)顯示。產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因有電池電量不足；二次儀表密封失效進(jìn)水造成電路短路故障；顯示板發(fā)生故障。

解決辦法：先檢查電池電量是否不足，若電量不足更換新電池。若排除電池電量不足，再檢查是否存在二次儀表密封失效進(jìn)水造成電路短路故障；若發(fā)現(xiàn)是顯示板發(fā)生故障，更換儀表顯示板即可。

2）低流量下計(jì)量?jī)x表不顯示。計(jì)量誤差大等嚴(yán)重質(zhì)量缺陷。產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因有信號(hào)放大電路有故障。

解決辦法：更換計(jì)量?jī)x表信號(hào)放大電路板。

3） 計(jì)量?jī)x表不計(jì)量。無(wú)論在有沒(méi)有流量下，瞬時(shí)流量計(jì)量?jī)x表均顯示為“0”。產(chǎn)生問(wèn)題的原因可能有：計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)連接線因腐蝕而發(fā)生斷線；發(fā)信體磁鋼因炸裂故障而不能正常磁信號(hào)。

解決辦法：先檢查計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)連接線連接是否完好，若完好沒(méi)有問(wèn)題再檢查發(fā)信體磁鋼是否完好。若發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，重新更換即可正常運(yùn)行。

4）計(jì)量?jī)x表誤差增大。主要表現(xiàn)在計(jì)量?jī)x表檢定過(guò)程中計(jì)量誤差超出最大允許范圍?？赡墚a(chǎn)生的原因有：因計(jì)量水質(zhì)較差，水中含油量偏高，導(dǎo)致導(dǎo)流管堵塞或者是局部堵塞，影響計(jì)量?jī)x表計(jì)量誤差增大；信號(hào)放大板故障；發(fā)信體發(fā)生故障等。

解決辦法：通過(guò)拆卸清洗；或者更換信號(hào)放大板；或者重新更換發(fā)信體即可。

5）計(jì)量數(shù)據(jù)輸出故障。主要表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)不能遠(yuǎn)程。產(chǎn)生問(wèn)題的原因可能有：計(jì)量?jī)x表信號(hào)輸出接口故障；數(shù)據(jù)輸出遠(yuǎn)程接線不暢通；數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)故障等。

解決辦法：先檢查一下數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是否正常，再檢查數(shù)據(jù)輸出遠(yuǎn)程接線是否保持暢通，再檢查計(jì)量?jī)x表信號(hào)輸出接口是否存在故障，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更新即可。

6）其它原因引起的水表計(jì)量誤差增大。產(chǎn)生原因：由于不連續(xù)使用而經(jīng)常開(kāi)關(guān)閘門造成的超差，主要是水表葉輪由停止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有較大的惰性，只要連續(xù)使用就會(huì)消除誤差［5］。若水表中混有空氣，殘存的空氣滯存在調(diào)節(jié)板，使調(diào)節(jié)板對(duì)水的反擊作用明顯削弱，水表變快，當(dāng)空氣排出水表后，此種超差也就消失。水表運(yùn)輸過(guò)程中要注意避免劇烈撞擊，防止因撞擊后造成螺絲松動(dòng)和變形，從而改變水表的計(jì)量準(zhǔn)確度。

解決辦法：加強(qiáng)高壓注水表的日常使用管理，做好在用計(jì)量?jī)x表的日常檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。另外，在計(jì)量?jī)x表檢修過(guò)程中，計(jì)量檢定工作人員在開(kāi)啟表蓋后，調(diào)修完畢應(yīng)將擰緊的螺絲上緊，以免螺絲松動(dòng)，引起水表計(jì)量超差。

4 實(shí)施效果

1）提高了儀表的檢驗(yàn)合格率。某油田技術(shù)檢測(cè)服務(wù)區(qū)域共有3 個(gè)采油廠，在用高壓注水表3 500余臺(tái)。自2018 年開(kāi)展計(jì)量?jī)x表檢維修一體化優(yōu)質(zhì)服務(wù)活動(dòng)以來(lái)，計(jì)量檢定人員通過(guò)拆卸清洗，更換發(fā)信體（磁鋼）、導(dǎo)流管和信號(hào)放大板等零部件，提高了儀表的檢驗(yàn)合格率，高壓注水表合格率由原先的70%提高到95%，已累計(jì)完成各種高壓注水表維修達(dá)到280 余臺(tái)次，維修設(shè)備總價(jià)值達(dá)170 余萬(wàn)元。

2）提高了油田在用高壓注水表的完好率。以某采油廠為例，開(kāi)展計(jì)量?jī)x表檢維修一體化優(yōu)質(zhì)服務(wù)后，現(xiàn)場(chǎng)在用高壓注水表完好率由原來(lái)90.8%提高到目前的100%。

3）提升注水管網(wǎng)系統(tǒng)效率。開(kāi)展計(jì)量?jī)x表檢維修一體化優(yōu)質(zhì)服務(wù)后，油田注水管網(wǎng)壓損降低了0.5 MPa，注水管網(wǎng)運(yùn)行效率提升了1.6%，節(jié)能降耗效果明顯。

4）提升了油田注水開(kāi)發(fā)效果。高壓注水表的準(zhǔn)確可靠使注水開(kāi)發(fā)方案做到更精細(xì)、更有針對(duì)性，不僅可以降低注水管網(wǎng)壓損，而且有利于提升油田注水開(kāi)發(fā)效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能高壓注水表是一種智能化油田建設(shè)和油田“四化”建設(shè)過(guò)程不可或缺的重要計(jì)量設(shè)備，它集微電子技術(shù)、計(jì)量技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，但它也和其它產(chǎn)品一樣，也有一定的使用壽命。使用、維護(hù)好智能高壓注水表，提升計(jì)量?jī)x表的完好率和計(jì)量檢修的合格率，確保計(jì)量?jī)x表的計(jì)量準(zhǔn)確度是延長(zhǎng)其壽命的主要措施。為此，加強(qiáng)對(duì)智能高壓注水表的使用操作、管理、周期檢驗(yàn)、維修和維護(hù)人員的計(jì)量知識(shí)培訓(xùn)，提高專業(yè)化計(jì)量檢修人員的計(jì)量?jī)x表檢修能力，以及計(jì)量?jī)x表現(xiàn)場(chǎng)管理人員的操作、使用和維護(hù)水平均是十分必要的。同時(shí)，準(zhǔn)確可靠的高壓注水計(jì)量?jī)x表不僅可以降低注水管網(wǎng)壓損，提升管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行效率，而且有利于提升油田注水開(kāi)發(fā)效果。