应忠存新疆准东石油技术股份有限公司（新疆　阜康　831511）



流量校准装置的研究及应用

应忠存
新疆准东石油技术股份有限公司（新疆阜康831511）

为了提高注水井测试仪器（流量计）的测试成功率及正确性，必须对流量计进行定期校准。用65、80、124.26、159.42mm四种不同规格的管子模拟井下油、套管，将需要校准的流量计装入模拟管路中。利用水泵将清水按照正反两种方式注入到模拟管道中，注入的水流由前置的高精度浮子流量计进行控制，通过被校准流量计的实测流量与高精度浮子流量计对比得出校准结果，完成校准。

流量校准装置；流量计；校准

随着油田深度开发，注水井的流量测试及调控已经成为精细注水的重点工作，流量计的精准性和有效性也成为井下注水的重要指标。随着注水井的流量测试、水量调试等工作任务的逐步增多，如何加快流量测试仪的流转，提高使用效率，发挥最大效益，同时降低高额的外送标定费用和缩短标定所占时间，提高分层水量调试进度和节约成本已成为测试公司亟待解决的问题，为此决定研制井下注水流量计校验装备。

1　流量校准装置结构

流量校准装置由4根模拟油套管、浮子式流量计、蓄水罐、稳压灌、离芯泵、液压泵、液压系统、堵头等组成。

2　流量校准装置工作原理

利用65、80、124.26、159.42mm四种不同规格的管子模拟井下油、套管。

校准时，将模拟油（套）管水平放置，装入需要标定的流量计，然后利用液压系统将模拟管道摆放至垂直位置，标定仪器垂直悬空于模拟管道内。利用水泵将储水罐中的水通过正反两种方式注入到模拟管道中。注入的水流通过前置的浮子流量计（检定合格且精度高于被标定的流量计）进行控制。最终被标流量计的实测流量和浮子流量计对比得出校准结果。

3　试验及应用

为了验证流量计校准装置的准确性、实用性，对该装置进行了大量的校准及比对工作。

3.1浮子流量计校准试验

用计量中心水表标定装置（0.2级）作为标准，对流量计校准装置（0.5级）进行校准试验。在400m3/d范围内选择1、5、10、50m3/d等12个流量点进行校准，每个点经过3min的稳定注水，流量计校准装置的浮子流量计采样结果见表1。

根据表1分析，流量计校准装置经过组装后对浮子式流量计的精度没有影响，流量计校准装置达到0.5级的基本技术指标，符合行业标准SY/T 6675-2007《井下流量计校准办法》[1]要求。

3.2存储式涡轮流量计校准试验

树立内部营销与全员营销观念。当然，要想做好酒店管理工作，只会自己埋头苦干是绝对不够的，还需要其他部门的合作与支持，那就要做好“内部营销” 工作。做好内部营销工作要做到“三个坚持”：即坚持后台为前台服务、坚持上道工序为下道工序服务、坚持管理者为员工服务。

用计量中心水表标定装置作为标准，对准确度为2级的存储式涡轮流量计进行校准。用流量校准装置的浮子流量计作为标准，对同一个存储式涡轮流量计进行校准[2-5]。在200m3/d范围内选择1、5、10、50m3/d等8个流量点进行实测对比，每个点经过3min的稳定注水，存储式涡轮流量计实际采样结果见表2、表3。

表1　流量计标定装置校准数据

表2　存储式涡轮流量计在水表装置中的校准数据

表3　存储式涡轮流量计在流量计校准装置中的校准数据

根据表4分析：准确度为2级的涡轮流量计，在流量计校准装置中校准结果满足流量计自身准确度要求，与水表标定装置中进行的校准结果相符，证明该流量计校准装置能够满足准确度为2级的流量计校准工作。符合SY/T 6675-2007《井下流量计校准办法》的要求。

3.3超声流量计校准试验

用计量中心水表标定装置作标准，对准确度为1级的超声流量计进行校准。同样的方法，用流量校准装置作标准，对同一支超声流量计进行校准。在200 m3/d内选择1、5、10、50 m3/d等8个流量点进行校准，每个点经过3min的稳定注水，超声流量计实际采样结果见表5、表6。

表4　存储式涡轮流量计在两个校准装置中的校准结果对比表

根据表7分析：准确度为1级的超声流量计，在流量计校准装置中校准结果满足流量计自身准确度要求，和水表标定装置中进行的校准结果相符，证明该流量计校准装置能够满足准确度为1级流量计校准工作。符合SY/T 6675-2007《井下流量计校准办法》的要求。

4　技术特点

4.1成本低

根据各类设备及材料的采购费用统计，该项目的研制共计花费10.5万元（4根模拟管子3万元，液压泵0.7万元，离心泵0.5万元，液压缸1.2万元，操作平台0.5万元，浮子流量计0.2万元，储水罐2.2万元，稳压灌2万元，增压泵0.2万元）。根据市场调研目前一台相同功能的校准装置市场价在120万元左右。

4.2操作简单

1）流量校准装置设计有液压系统，因此简单方便的实现了模拟管线在90°内的调整。

2）可模拟注水井的正反注方式。利用供水和回水管线的调换简单方便的实现了注水方向的转换。

3）用高精度浮子流量计和被校准流量计串接，简单方便实现了流量计的对比校验。

4）系统有增压泵，稳压灌有电加热功能，能实现0～10MPa的憋压，0～100℃加温。更好地模拟了注水井井下环境。

表5　超声流量计在水表装置中的校准数据

表6　超声流量计在流量计校准装置中的校准数据

表7　超声流量计在两个校准装置中的校准结果对比表

4.3应用范围广

流量计标定装置设计有4种规格的油套管，因此可以实现多种规格的流量计校准。

5　结论

5.1成本低，效益突出

按照相同功能的流量计校准设备120万的市场价，该设备节约购置成本100万元以上。每年完成的校准工作量：存储式涡轮流量计40支，直读式涡轮流量计15支，超声流量计15支，电磁流量计5支。根据流量计标定价格计算，该装备的成功研制每年节约近14万的流量标定费用。

5.2因地制宜，实现就地校准

该项目的成功研制，解决了流量计的校准问题，为流量计的校准工作提供了设备储备。由于该设备置于油田腹地，能够更好地完成各类流量计的校准工作，减少流量计的校准周期，提高流量计的运转速度和测试精度，以及录取资料的准确性。

5.3为后期技术储备奠定基础

目前该装置的工作介质是水，但是该设备在连接和承压方面满足其他介质储备及增压条件，因此为其他设备的校准提供了设备储备。

流量计校准装置，能实现0～10MPa的憋压，0～ 100℃加温的特点，在后期还开展了井下工具下井前的试压工作，对多种分注井井下工作筒、验封压力计、验封密封段等进行下井前的试压、验封试验等工作。提高了各类分注井测调成功率，减少了分注井测调工作的繁琐性和重复性，降低了测试风险和成本。

[1]国家发展和改革委员会.井下流量计校准办法：SY/T 6675-2007[S] .北京：石油工业出版社，2007.

[2]国家质量监督检验检疫总局.浮子流量计检定规程：JJG 257-2007[S] .北京：中国计量出版社，2007.

[3]国家质量监督检验检疫总局.超声流量计检定规程：JJG 1030-2007[S] .北京：中国计量出版社，2007.

[4]国家质量监督检验检疫总局.电磁流量计检定规程：JJG 1033-2007[S] .北京：中国计量出版社，2007.

[5]国家质量监督检验检疫总局.涡轮流量计检定规程：JJG 1037-2008[S] .北京：中国计量出版社，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

应忠存（1984-），男，工程师，现从事下井仪器的维修及管理工作。

本文编辑：左学敏2015-12-09