老區計量站油井自動控制計量的試驗及應用

【摘 要】油井計量道理和體例多種多樣，利用最多的是二相隔開玻璃管量油，近兩年來，隨著計量自動化程度和計量裝置儀表配備水平的不斷提高，為了滿足油田高水平生產和管理要求，繼續采用簡易計量方法滿足不了計量準確度的要求，相繼出現了許多新型的可以對油井油、氣、水產量進行綜合測量的計量裝置，適用于單井、油氣匯管等任何流型或流態的單井在線計量，可同步進行含水化驗。從原理上講，其提高了含水計量的準確性和技術水平，但也有其不好的方面，應對其中的技能和用戶等方面的通力合作，進而保障了油田在用儀表產品的質量。

【關鍵詞】計量站；油井；應用

自動控制計量體系在油田中的實際使用實現了實時監測油田的動態分析，對其中的環境、隱患和計量的方面，從而使油田現場的管理制度發生了根本性轉變，由之前的舊體系油田的以站設班轉變為井站值的巡檢制；由中間變成為了以自動化控制室為中轉系統，由以指揮中心變成了以自動化控制室為中心指揮體系。大幅度削減現場工作人員的同時，由于計數機處理了油井在生產中的記錄的資料，使得信息資料處理的速度被增加，這不但可以減少記錄信息的工作人員，也加大提高了工作的效率，提升了運行的狀況，從而對工作人員的勞動方面加強了工作能力，為油田計量站的管理方面做出科學的措施。

一、計量站油井自動控制分析

（一）自動控制計量的概述

計量站是油田的重要部分，在計量站中起到著對站內各個油井的液、油、氣三相計量，必要實時地為油田的地質舉行信息記錄。油田計量站外輸分器的重要作用是將從地下打上來的原油離隔，對油、水方面也要離隔，天然氣在最上面油在中間層、水在最底下。一樣情況用手動控制，使得油位很輕易低于出油口，如果造成天然氣外泄就會造成很大的麻煩，而且天然氣的計量采取雙波紋差壓計方式的手工丈量很不精確，為了做好這項工作要將油位和天然氣采取自動控制的措施，即采取自動控制系統。

（二）計量站油井工作原理

在原油進入油桶后液面達到上浮球時，記錄浮球的信息后使氣動的薄膜閥全開排油，原油在線含水分析儀后要顛末刮板流量計、薄膜閥等架空； 當水位升到上浮球時薄膜閥打開排水，水經過流量計、薄膜閥架空，當油或水液位降到下浮球位置時，薄膜閥封鎖，再對下一桶的油或水的囤積。在分離器頂部的氣出口處，設有溫度、壓力變送器、過濾器、氣體腰輪流量計、自動式調壓閥、單流閥等，三相分離器的進油管線裝有一套加藥裝置，可持續可控地給來油加破乳劑。

（三）計量站SCADA系統

將各個計量站RTU與中控室連接起來，構成數據聚集和監控（SCADA）系統，在中控室完成此中的監控，計量監控的要轉移到了中控室SCADA系統完成。中控室SCADA體系既要面向現場RTU，以及時保障計量站的出油，另一方面還要將出油的信息和計量成果傳送到MIS體系，以便及時對信息進行分析。中控室SCADA體系裝備包含SCADA服務器、集線器、打印機等，形成的局域網。對范圍較大的SCADA體系可進一步提升可靠性，這平常應采取兩臺互為熱備份的SCADA服務器作為SCADA體系的焦點，保障主站電臺與多個計量站通訊的正常使用。

二、計量站油井自動控制的試驗及應用

（一）自動控制計量的方案

油井計量開始時要根據實際情況選擇對工藝流程，對多通閥和現有的系統控制，實現油井主動計量，無人職守，上位監控。計量站要充分利用已有的機器通過多通閥集輸工藝改革，在下降計量工的勞動強度和工作量后實現徹底的計量，加強人工干預做好人工和主動計量的偏差，而且加強上位在線監控及聲音的報警。計量站的工作任務是對油井體系的計量及相干信息的記實，在計量站信息的記實過程當中要加計量的數目，然后一口一口井的計量，這所需的時間比較長且勞動強度比較大。

（二）油井自動計量的工藝革新

在對原計量間的集輸、計量及進罐工藝管匯后，要保留計量間單井的閘門及前端高壓管線，保留進罐管線、密閉管線，電動多通閥，對原有的油氣集輸辦法。油井計量選用在操控后對已有的分離器和輸油泵作為體積計量，液位標高要求液位標高上傳的磁翻柱式液位計，計量站應有觸摸屏的操控裝備。油井計量技能中的計量體系的計量和人工計量的能力和切換能力，以分離器液位標高為控制體系，多通閥流程切換到單井計量體系時要在開始之后延遲三分鐘計量，計量中以三十分鐘或三十五公分為單井計量參數，分離器液位計標高九十公分為最高液位、啟泵液位和報警液位，主動節制體系界面應具備單井產液量盤問及數據遠傳能力，上位機應具備工藝流程在線監控和信息分析能力。

（三）油井自動計量流程的改善

拆掉了計量間的集輸、計量及密閉運送管線，安置電動多通閥，實現原有的計量站工藝能力，按照稠油和計量站工藝流程、井式、油井來液溫高、氣大等特征，經調研選用差壓變送器，差壓變送器一般情況油品出入庫往往是采用泵輸送經過橢圓齒輪流量計量，由于流量計的精度有限差壓變送器還需測密度計算，所測量的結果是壓力差，差壓變送器與一般的壓力變送器不同的是它們均有2個壓力接口， 差壓變送器一般分為正壓端和負壓端，一般情況下正壓端的壓力應大于負壓段壓力才能測量。差壓變送器是將一個空間用敏感元件多用膜盒分割成兩個腔室，分別向兩個腔室引入壓力時，傳感器在兩方壓力共同作用下產生位移或位移的趨勢，位移量和兩個腔室壓力差成正比，將這種位移轉換成可以反映差壓大小的標準信號輸出。

（四）自動計量控制系統

遠程終端單元它主要包括控制器、通訊模塊和應用軟件組成，上位觸摸屏控制系統具有的功能是登錄界面系統、油井計量標高及時間的設置、報警界面、數據查詢、幫助畫面，監控站區無人時，計量工藝流程、打油泵及分離器的工作狀況，并且具有根據油藏地質油井月度計量運行大表，每天自動按時開展油井計量。完成為了工藝革新及裝備安置調試后，并對計量取值進行研究，將計量值與原人工計量數據進行了對比：兩座計量站單井計量中的數據比人工計量都偏高，偏差最高到達近62%時單井系統高，此時偏差大，單井系統低，偏差低。其中造成數據呈現偏差的情況是由于于多通閥裝配在流程切換過程當中別的液進入計量體系，計量流程切換到位后沒有等玻璃管液面穩定，體系中沒有依照方案的規定延時，致使單井計量偏高偏差。由于油井隔開時間段在液量中的差別，使得計量和人工計量之間的時間段不符合，這是人工計時及讀取標高存在的人為因素。按照上述情況的分析，計量延時后在油井三十分鐘計量內同時在主動計量后輔以人工計量，計量值偏差要符合設計方案的規定。

三、小結

根據對自動控制計量在現場試驗的流程，計量控制體系和上位監控體系的應用中可以得出在老區稠油計量站中利用的該計量體系，保證了油井計量和對相關地質的要求，減緩現場工作人員的情緒問題。對工藝流程的革新后主動計量控制體系和上位監控體系的利用，可以得出在老區稠油計量站利用該主動計量體系，進而保障對油井計量方面的措施。由于實現了完全的自動計量，計量工較高的勞動強度和長時間計量得到徹底的改觀，在產能開發中，大部分計量站都是露天管匯站，無人職守，采用這種自動計量模式，既可以降低建站成本和設備設施成本，在隨后的公司都采用這種自動計量技術，以減少投資，降低勞動強度，緩解人員緊張為目的。

【參考文獻】

[1]劉安枕.基于優化算法的油井間抽控制系統的設計與實現[J];現代電子技術;2005年21期

[2]易軍，成曙，張繼傳，何艷萍.油井抽油機節能優化控制技術研究[J];機電工程技術;2008年09期

[3]李振林，王潔，阮增榮.統計控制方法在原油體積計量中的應用[J];工業計量;2007年02期

[4]佟廣新，盤錦，趙寶成，盤錦，徐洪元，盤錦，江志申，盤錦，周曉香，盤錦.三相流自動控制模擬井系統中的液體計量裝置全自動化[J];石油儀器;1997年04期

[5]檀朝東，羅曉明，檀朝鑾.油水井遠程監控液量自動計量及分析系統[J];石油礦場機械;2007年01期