1. 概述

      針對油田現(xiàn)場情況，對超聲波水流量計在油田的應用進行了初步探討。利用超聲波水流量計在不影響正常供水的情況下，對解決油田在用的大口徑水流量計在線校準問題以及有效提高水計量儀表的在線使用精度等都有著十分重要的意義。

      超聲波流量計做為大口徑管線在線校準儀表，有著其它儀表所無法比擬的優(yōu)點：① 在不影響被檢儀表正常工作的情況下，可管外安裝校準；② 便于攜帶，安裝方便；③ 不妨礙流動，無壓力損失量；④ 無可動部件，維修率低、穩(wěn)定性好。

      超聲波流量計有多種形式：傳播速度差法、多普勒法、聽音法。傳播速度差法包括相位差法、聲循環(huán)法、時間差法。做為大口徑管線在線校準儀表，選用時間差法。從安裝角度講，時間差法超聲波流量計可分為外夾式和插入式。外夾式超聲波流量計便于攜帶，安裝方便，但在使用過程中，受使用環(huán)境影響較大，而插入式超聲波流量計受使用環(huán)境影響較小。

      2. 實驗室試驗

      2000年4月，在中國石油天然氣集團公司計量測試研究所的水流量標定管線上，對康樂創(chuàng)1010P外夾式超聲波流量計和丹弗斯SONOKIT插入式時差法超聲波流量計進行了實驗室測試。首先設計制做了DN300、DN150兩段插入式時差法超聲波流量計測量管段，為了能方便插入式換能器的拆裝，設計制做了球閥式換能器護套。檢測方法是對插入式時差法超聲波流量計測量管段的參數(shù)進行精確測量，如外徑、壁厚、探頭間距、聲道夾角、通道間距等，然后把參數(shù)輸入二次表。把測量管段連接到檢測設備上進行檢測。康樂創(chuàng)1010P外夾式超聲波流量計用超聲波測厚儀測試管線壁厚，試驗采用容積法對流量計進行檢測，標定裝置精度達到2‰。

      試驗結(jié)果是超聲波流量計在配備標準測量直管段情況下，清水管線完全可以達到1%的計量精度，而且管徑越大精度越高，管徑越大穩(wěn)定性越好。當現(xiàn)場情況不能完全滿足儀表計量技術(shù)要求時，如前直管段長度不夠或水中懸浮物超標及管線有沉沙或液體不滿管情況下，達不到所要求的計量精度。外夾式超聲波流量計清水管線也可以達到1%的計量精度，但在操作過程中客觀因素影響較大，必須專業(yè)人員進行操作。

      3. 現(xiàn)場試驗

      根據(jù)實驗室試驗結(jié)果可以看出，超聲波流量計在大口徑管線上，在50m³/h流量點到900m³/h流量點測得的相對誤差小于1%，重復性誤差小于0.29%。是大口徑水流量計在線校準的理想方法，但這畢竟是在非常理想的實驗室條件下得出的結(jié)論，為此，2000年12月在大慶油田采油六廠的喇二聯(lián)清水交接口進行了對康樂創(chuàng)1010P外夾式超聲波流量計和丹弗斯SONOKIT插人式時差法超聲波流量計現(xiàn)場試驗。實驗間總面積70m²，溫度、濕度、清潔度、振動和通風等均達到試驗要求的條件，試驗管線外徑273mm，直管線長10m，試驗采用標準表法，標準表是精度為0.5級的XLD-03智能電磁流量計。該流量計測量范圍為100~4000m³/h。

      丹弗斯SONOKIT插人式時差法超聲波流量計檢測方法是現(xiàn)場在清水管線上帶壓打孔，焊接插入式超聲波流量計換能器護套，安裝換能器，測定參數(shù)輸入二次表。然后用閥門控制，選五個流量點對插入式超聲波流量計進行測試。

      康樂創(chuàng)1010P外夾式超聲波流量計檢測方法是用超聲波測厚儀測試管線壁厚，對探頭安裝點打磨、上藕合劑，Z法安裝，將參數(shù)輸入二次表。然后用閥門控制，選五個流量點對插入式超聲波流量計進行測試。

      現(xiàn)場試驗結(jié)果與實驗室試驗結(jié)果完全一樣，嚴格按操作規(guī)程操作，超聲波流量計可以達到1% 的計量精度，而且管徑越大精度越高，管徑越大穩(wěn)定性越好。