油氣田自動(dòng)化水平及儀表選用

1、油氣田自動(dòng)化水平及儀表選用油氣田自動(dòng)化水平及儀表選用紀(jì)紅儀表自動(dòng)化技術(shù)作為信息化技術(shù)的一部分，也是當(dāng)代高新技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，幾十年來隨著世界自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，我國油氣田自動(dòng)化技術(shù)也得到了快速提高。為油氣田開發(fā)生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就需根據(jù)油氣田生產(chǎn)工藝及介質(zhì)的特點(diǎn)合理的選用自動(dòng)化儀表。如對(duì)原油、天然氣、水和蒸汽的流量測量，對(duì)計(jì)量分離器、地下水池、污油池、污水池、緩沖罐、原油罐、輕質(zhì)油罐、液化氣罐的液位測量等。61

2、，基本原則，基本原則（1）自控儀表選型應(yīng)符合國家及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和有關(guān)技術(shù)規(guī)定。（2）選用的儀表應(yīng)滿足技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、操作維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)合理等原則；應(yīng)采用滿足所處工藝條件和在工業(yè)應(yīng)用中被證明的成熟產(chǎn)品。（3）選用儀表的精確度等級(jí)應(yīng)按工藝過程的要求和變量的重要程度選擇；計(jì)量儀表的精確度等級(jí)應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。（4）應(yīng)根據(jù)國家和行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的有關(guān)要求，按照工藝場所的爆炸危險(xiǎn)類別和范圍以及爆炸混合物的級(jí)別、組別，確

3、定爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)安裝的各類電動(dòng)儀表設(shè)備的防爆類型；所選用的儀表設(shè)備必須具有公認(rèn)的權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的防爆合格證書。（5）選用的儀表設(shè)備應(yīng)根據(jù)所處環(huán)境條件確定相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)。（6）現(xiàn)場儀表的接液部分溫度范圍必須滿足儀表使用部位的工藝介質(zhì)的溫度范圍；現(xiàn)場儀表的環(huán)境溫度范圍必須滿足儀表使用地區(qū)的極端環(huán)境溫度當(dāng)不能滿足要求時(shí)應(yīng)采取措施。（7）現(xiàn)場儀表的耐壓等級(jí)應(yīng)高于或等于儀表使用部位的設(shè)備、工藝部件的壓力等級(jí)，同類儀表的壓力等級(jí)應(yīng)盡

4、可能統(tǒng)一。（8）現(xiàn)場儀表應(yīng)根據(jù)介質(zhì)物性選用合適的材質(zhì)。接液部分的材質(zhì)，在制造廠標(biāo)準(zhǔn)中選擇高于或等同于儀表安裝部位的工藝管線或設(shè)備的材質(zhì)；非接液部分的材質(zhì)，在滿足當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境條件下，可采用制造廠標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)。（9）同一工程中，所選用的儀表類型、規(guī)格應(yīng)盡可能統(tǒng)一。（10）為了防止感應(yīng)雷對(duì)現(xiàn)場重要儀表設(shè)備的損害，現(xiàn)場重要儀表設(shè)備應(yīng)具有防雷保護(hù)功能。62，溫度測量儀表溫度測量儀表（1）一般情況下，就地指示的溫度儀表宜選用雙金屬溫度計(jì)，其溫度測量范

5、圍為80℃～500℃，精確度為1.0級(jí)或1.5級(jí)；刻度盤直徑一般選用φ100mm，安裝位置較高或觀察距離較遠(yuǎn)時(shí)，選用φ150mm。（2）80℃以下的低溫介質(zhì)、無法近距離讀數(shù)、有振動(dòng)、精確度要求不高的就地溫度指示，可采用低溫壓力式溫度計(jì)，但毛細(xì)管敷設(shè)距離小于20m，超過20m時(shí)，應(yīng)按顯示儀表進(jìn)行選型。（3）要求以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出的溫度測量儀表，應(yīng)采用溫度變送器，測溫元件選用熱電阻或熱電偶。一般情況選用一體化溫度變送器；煙道氣等變溫介質(zhì)的溫度測

6、量，不宜采用一體化溫度變送器，可選用測溫元件或分體式溫度變送器。分離器自動(dòng)玻璃管計(jì)量是采用玻璃管液位計(jì)測量油氣分離器的液位，通過小型可編程序控制器（PLC）進(jìn)行計(jì)時(shí)和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)單井產(chǎn)液量的自動(dòng)計(jì)量。采用這種計(jì)量方式，取消了以往油井計(jì)量系統(tǒng)中，管理難度較大的單片機(jī)、電控氣動(dòng)閥和密度計(jì)，通過人工取樣化驗(yàn)原油的含水率，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)量油。優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備少，可動(dòng)部件少，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，對(duì)油氣分離要求低，計(jì)量參數(shù)具有較高的代表性。玻璃管計(jì)量方式適用

7、于含一定油氣比油品的計(jì)量，不適用于油氣比過高或太低油品的計(jì)量。采用這種計(jì)量方式的主要有大慶油田采油二廠。（2）人工玻璃管計(jì)量該方法是采用自力式差壓調(diào)節(jié)閥來控制分離器與集油匯管之間的壓差，手動(dòng)控制液面，通過秒表計(jì)時(shí)，計(jì)量油井的產(chǎn)液量，實(shí)現(xiàn)間歇計(jì)量。采液量中的含水率通過人工取樣化驗(yàn)分析獲得。該方式適用于含一定油氣比油品的計(jì)量，不適用于油氣比過高或太低油品的計(jì)量。該方法是目前大慶油田采油一廠～采油七廠廣泛采用的方法，約占油田油井總數(shù)的90%以

8、上。該方法的優(yōu)點(diǎn)是裝備簡單、投資少，維修方便，經(jīng)久耐用。通常每口井計(jì)量4h～8h，15d為一個(gè)計(jì)量周期。但是，由于油井產(chǎn)液量普遍呈現(xiàn)脈動(dòng)現(xiàn)象，采用短時(shí)間間歇量油的方式來折算全天的產(chǎn)量，難以反映油井的真實(shí)產(chǎn)量。(3）油井計(jì)量車油井計(jì)量車方式主要有以下幾種方式：①采用敞口罐接油，氣體放空。這種計(jì)量車對(duì)油井伴生氣不能計(jì)量，采取氣體直接放空排放的方法存在一定的安全隱患，對(duì)油井周圍的環(huán)境會(huì)造成不利的影響。這種計(jì)量方式于90年代末在大慶油田的一些外

9、圍油田使用。②采用油氣兩相分離器配套測重電子衡進(jìn)行液量測量，氣體放空，用空氣壓縮機(jī)將計(jì)量后的產(chǎn)出液壓回到井口管線。這種計(jì)量方式對(duì)油井伴生氣不能計(jì)量，采取直接放空排放的方法，存在一定的安全隱患，對(duì)油井周圍的環(huán)境會(huì)造成不利的影響。采用空氣壓縮機(jī)加壓，把計(jì)量后的產(chǎn)出液打回到集油匯管的方法，也存在一定的安全問題，易將空氣壓入集油匯管，空氣與油氣混合會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。這種計(jì)量方式在大慶油田的一些外圍油田使用。③采用油氣兩相分離器分離油氣，液路采用

10、可以變頻調(diào)速的滑片泵打回到井口管線，通過計(jì)量滑片泵的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出產(chǎn)液量。由分離器分離出的氣體經(jīng)智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)計(jì)量后，靠自身壓力返回到井口管線。采用這種容積泵的計(jì)量方式，由于井口原油物性較差，易造成泵的磨損，計(jì)量精度難以保證。目前，這種計(jì)量車在大慶油田只有一輛。④在計(jì)量車箱內(nèi)配備加熱器，為容器、管路、儀表和設(shè)備進(jìn)行保溫，采用全封閉結(jié)構(gòu)，工藝布局緊湊，自身重量輕，能滿足野外油井計(jì)量的氣候、道路條件。進(jìn)行計(jì)量時(shí)，采用工業(yè)PC機(jī)和筆記本電腦進(jìn)

11、行控制和計(jì)算，并將計(jì)量結(jié)果進(jìn)行保存。車上采用車載式分離器，通過微差壓變送器和電動(dòng)球閥控制液位，分離出的氣采用旋渦流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，分離出的液采用刮板流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。在大慶油田有十幾輛這種計(jì)量車，按油田區(qū)塊進(jìn)行分配。油井計(jì)量車適用于低產(chǎn)、外圍油田油井采出液的單井計(jì)量。⑤翻斗計(jì)量裝置翻斗量油方法可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)計(jì)量。但是，要使翻斗計(jì)量裝置正常工作，必須滿足一定的工況。氣量太大，翻斗的穩(wěn)定性不好，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將翻斗推翻；氣量太小，則排液困難，液體會(huì)