油田稳流配水阀组注水流量计在线校准装置应用

摘 要 现阶段精细注水管理中，注水井场主要依靠注水流量计实现注水量的控制和准确计量，加强注水流量计校准工作是保障注水计量的基础。传统方法是采用离线标定装置校准，存在占用场地大、不易操作、作业区送检程序繁琐、校准周期长，影响生产等问题。介绍了流量计在线校准装置的研制和现场试验，该套装置校准准确、操作便捷、携带方便，解决了固定校准装置存在的弊端。

1、装置简介：
1.1、工作原理：
  流体经高压管道依次通过被测流量计、标准流量计后，进入标准水箱，计算机每隔 1 秒自动采集 1组数据，N 秒（根据校准需要自行设定）后计算机自动生成被测流量计综合误差和注水流量计校准记录，工作人员依据综合误差进行被测流量计参数设置。多次循环后，被测流量计综合误差在其允许误差范围为合格。

1.2、装置组成：
  注水流量计在线校准装置结构主要由硬件系统（标准流量计、便携式计算机、标准水箱、电路集成单元盒、电气柜体、供电系统箱、显示器单元、设备固定底座等配套校准附件）和软件系统（注水流量计在线校准软件）两部分组成。图 1 是注水流量计在线校准装置实物图。

图1 注水流量计在线校准装置实物图

1.2.1、硬件系统：
  在线校准装置主要用于将被测流量计接入在线校准流程（图2），实现相同环境下，被测流量计和标准流量计瞬时流量同步测试。主要包括：①测量直管段，遵循流量计测量管段“前十后五”原则，确保标准流量计测量的准确度；②标准流量计，作为校准装置标准器使用，装置所选的标准表是电磁流量计（横河），其规格为 DN25 mm，准确度等级 0.5级；③标准水箱，校准过程中盛放液体的容器，亦可作为标准容器对被测流量计累积流量进行校准。

图2 注水流量计在线校准流程示意图

1.2.2、软件系统：
  此装置标定软件是基于移动标定台设备基础上开发的可自动检测仪表流量等数值及自动回传修改仪表参数的一套专业软件。软件代码采用模块编辑方式，为以后增加新的仪表协议留有可扩展空间，所有仪表协议均采用模块编写，分类明确。软件界面分为端口、数据检测、被测仪表参数及数据处理4大区域，从检测传感量的生成、测试数据的计算、标定过程的对比及分析、系数回送修改、校准报表生成等方面实现了注水流量计在线校准（图3）。

2、现场试验：
2.1、校准流程：
  在标定装置中设置了 DN25 mm 的高精度电磁流量计作为标准表，通过高压管道，流体依次通过被测流量计、标准流量计后，进入标准水箱，计算机每隔 1 秒自动采集 1 组数据，N 秒（根据校准需要自行设定）后计算机自动生成被测流量计综合误差（图4）。

图4 注水流量计在线校准流程图

图5 装置现场标定示意图 图6 装置现场标定示意实物图
  从表 1 可看出，现场注水流量计（清水）调整后的平均相对误差是 0.70%，该装置的试验结果完全满足对注水流量计现场校准工作的需要。

表1 清水流量计检定现场实验数据

3、结论及认识：
  1）注水流量计在线校准装置重复性好、稳定性高，不仅符合标准、行业标准，而且完全满足现场注水流量计校准工作要求。
  2）注水流量计在线校准装置的使用有效解决了拆卸劳动量大，运送路途远，送检周期长，影响生产正常等问题。
  3）注水流量计处于高压部位，频繁拆卸存在高压刺漏、机械伤害、毒害气体伤害等风险，在线校准装置的使用，有效规避了这一风险。
  4）注水流量计在线校准装置结构简单，操作方便，可实现在线适时校准，且体积小，便于管理，具有广泛的推广应用价值。