一、系統(tǒng)概述:
計(jì)量站是油田的重要組成部分。計(jì)量站生產(chǎn)擔(dān)負(fù)著站內(nèi)各個(gè)油井的液、油、氣三相計(jì)量任務(wù),需要及時(shí)、準(zhǔn)確地為油田地質(zhì)部門提供油藏工程資料。油田計(jì)量站外輸分離器的主要作用是將從地下打上來(lái)的原油進(jìn)行分離,即對(duì)天然氣、油、水三者進(jìn)行分離,在分離器中天然氣在最上層,油在中間層、水在最下層。一般用手動(dòng)操作,油位很容易低于出油口,這樣天然氣就從出油口跑掉,造成很大的浪費(fèi),并且天然氣的計(jì)量采用雙波紋差壓計(jì)進(jìn)行手工測(cè)量很不準(zhǔn)確,為解決這一問(wèn)題,將油位和天然氣采用自動(dòng)控制和測(cè)量,即采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
二、油井計(jì)量裝置的構(gòu)成:
1、工作原理
單井來(lái)油經(jīng)三相分離后,原油進(jìn)入油桶,當(dāng)液面達(dá)到上浮球時(shí),浮球發(fā)出信號(hào)使氣動(dòng)薄膜閥全開(kāi)排油,原油經(jīng)過(guò)在線含水分析儀,刮板流量計(jì)、薄膜閥等排出;分離后的水經(jīng)水堰管口溢出,進(jìn)入集水桶。同樣,當(dāng)水位升到上浮球時(shí),薄膜閥打開(kāi)排水,水經(jīng)過(guò)流量計(jì)、薄膜閥排出,當(dāng)油或水液位降到下浮球位置,薄膜閥關(guān)閉,進(jìn)行下一桶的油或水的積累。在分離器頂部的氣出口處,設(shè)有溫度、壓力變送器、過(guò)濾器、氣體腰輪流量計(jì)、自動(dòng)式調(diào)壓閥、單流閥等。三相分離器的進(jìn)油管線裝有一套加藥裝置,可連續(xù)可控地給來(lái)油加破乳劑。
2、計(jì)量站遠(yuǎn)程控制終端(RTU)應(yīng)能夠完成以下功能
倒井控制:根據(jù)RTU人機(jī)界面操作命令或中控室遠(yuǎn)程操作命令,自動(dòng)將某一個(gè)或多個(gè)油井切換到計(jì)量位,并啟動(dòng)計(jì)量。
計(jì)量流程控制:某一個(gè)或多個(gè)油井切換到計(jì)量位后,實(shí)時(shí)采集原油流量、含水率、天然氣流量,完成一定時(shí)間的計(jì)量(由RTU人機(jī)界面或中控室設(shè)置)。
計(jì)量計(jì)算:計(jì)量過(guò)程結(jié)束后,根據(jù)計(jì)量有效時(shí)間、原油和天然氣流量累計(jì)、含水率情況,自動(dòng)計(jì)算出液、油、氣的日產(chǎn)量。
3、采用模塊:采用研祥亞當(dāng)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和電磁閥控制,A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)油位變送器和天然氣流量變送器:
ARK-24017 12位8路模擬量輸入(8路差分)
ARK-24060 4路繼電器輸出、4路帶隔離數(shù)字輸入
三、計(jì)量站SCADA系統(tǒng):
將各個(gè)計(jì)量站RTU與中控室連接起來(lái),構(gòu)成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng),在中控室完成生產(chǎn)監(jiān)控,計(jì)量監(jiān)控的任務(wù)全部轉(zhuǎn)移到了中控室SCADA系統(tǒng)完成。中控室SCADA系統(tǒng)既要面向現(xiàn)場(chǎng)RTU,管理實(shí)時(shí)計(jì)量生產(chǎn),另一方面還要將生產(chǎn)數(shù)據(jù)和計(jì)量結(jié)果傳送到MIS系統(tǒng),以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。
中控室SCADA系統(tǒng)設(shè)備包括SCADA服務(wù)器、交換機(jī)(或集線器)、打印機(jī)等,構(gòu)成局域網(wǎng)。對(duì)于規(guī)模較大的SCADA系統(tǒng),為提高可靠性,一般應(yīng)采用兩臺(tái)互為熱備份的SCADA服務(wù)器作為SCADA系統(tǒng)的核心,通過(guò)雙機(jī)熱備的主站電臺(tái)與多個(gè)計(jì)量站通信。
四、系統(tǒng)配置:
機(jī)箱:IPC-810A/6113LP4/7271AT
主板:FSC-1713VNA
配件:P4 2.4/256M/80G
五、計(jì)量站完成功能:
計(jì)量站SCADA完成計(jì)量站數(shù)據(jù)采集、計(jì)量設(shè)置、計(jì)量流程監(jiān)控、計(jì)量結(jié)果上傳、報(bào)警管理等功能,主要包括:
自動(dòng)排序選井模塊:完成油井井號(hào)的選擇及決定單井的計(jì)量時(shí)間、計(jì)量方式等。
計(jì)量過(guò)程監(jiān)視模塊:實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)量站中各單井閥位狀態(tài)、計(jì)量狀態(tài)、計(jì)時(shí)等。
計(jì)量結(jié)果顯示模塊:查詢和顯示計(jì)量結(jié)果。
計(jì)量結(jié)果上傳和存儲(chǔ)模塊:將動(dòng)態(tài)采集數(shù)據(jù)(如溫度、壓力、流量等)、計(jì)量結(jié)果數(shù)據(jù)(產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量、含水率等)存入MIS系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行后續(xù)分析處理。
六、小結(jié):
本系統(tǒng)在油田實(shí)際使用,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)故障、事故隱患和自動(dòng)完成計(jì)量任務(wù),從而使油田現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理制度發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變,由昔日舊體制油田常規(guī)的以站設(shè)班,井站值守步行巡檢制,變?yōu)榫緹o(wú)人值守故障巡檢制;由以調(diào)度為中心指揮生產(chǎn),變?yōu)橐宰詣?dòng)化中心控制室為中心指揮生產(chǎn)。大幅度減少現(xiàn)場(chǎng)工作人員的同時(shí),由于生產(chǎn)資料幾乎全部計(jì)算機(jī)處理,提高了資料處理的質(zhì)量和速度,減少了資料分析統(tǒng)計(jì)人員,極大地提高了勞動(dòng)效率,運(yùn)行狀態(tài)良好,有效的解決了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了能源,為油田計(jì)量站的科學(xué)管理提供了有效的方法。