季公明，李 翔，杜晓霞，郭宏峰，赵广渊，杨树坤，李啸峰，姚汉秋

(1.中海油田服务股份有限公司，天津 300459；2.中国石油大学(华东)，山东 青岛 266580)

当前，油田井下注水技术主要向精细分层注水和自动监测调控方向发展，分层注水量的精确测量是实现精细分层注水和自动监测调控的必要条件[1]。目前用于井下注水流量测量的流量计主要有涡轮流量计、涡街流量计、节流差压式流量计、电磁式流量计和超声波流量计等。对于涡轮流量计[2]，其工作时涡轮高速转动，轴承易于磨损，杂质容易卡，不能长期稳定的工作；对于涡街流量计[3]，当流量较小时，无法在阻力部件形成稳定的旋涡而无法进行测量；对于差压流量计[4]，其量程比较小(3∶1～4∶1)，流量变化大时无法保证小流量时的测量精度，甚至无法测量；对于电磁流量计[5]，长期在高温环境中使用时，衬里材料和电气绝缘材料的性能不能保证，探头直接与流体接触，极容易受油污污染，测高压流体时密封问题难以解决；对于传统的内置式超声流量计[6]，超声波换能器需与被测流体直接接触，在高压流体测量中容易发生换能器疲劳现象且密封问题难以解决，特别是传统的“Z”、“V”或“W”型在小管径、小流量测量时，由于有效声程短而测量误差大。

针对目前井下流量计存在的量程比小、压损大、小管径小流量无法测量或测量精度低、探头易受污染、长期高温高压稳定性差等特点，笔者提出了一种新型高精度的外置轴向式超声流量测量方法及装置，实现了分层注水井的单层注入小流量的精确测量，并通过导流管内阻力件下非理想流场修正模型、声速温度补偿模型进一步提高了其测量精度。……