“油田自动化仪表的节能方法探讨”

发表时间:2020/12/3   来源:《科学与技术》2020年第21期   作者: 周莉园
[导读] 伴随自动化仪表在油田的应用,给油田工作带来了积极的便利,但是在利用自动化仪表过程中,由于各种方面的原因会产生一些能量损耗,如何将这部分损耗降到最低
        周莉园
        大庆油田有限责任公司第一采油厂仪表安装维修大队、黑龙江省大庆市、163000、
        摘要:伴随自动化仪表在油田的应用,给油田工作带来了积极的便利,但是在利用自动化仪表过程中,由于各种方面的原因会产生一些能量损耗,如何将这部分损耗降到最低,也是一个重要的研究方向。本文对油田自动化仪表损耗控制的重要意义进行了全面论述,并对如何提高油田自动化仪表节能效率提出了具体的方法和措施,以期为相关课题的研究和实践探索提供一些有益参考。
        关键词:油田;自动化仪表;节能措施;能耗
        引言
        在我国国民经济发展中,石油化工行业起着重要的支柱作用,随着其近年来的发展,在油田生产中自动化仪表发挥着重要作用,可以直观显示油田生产系统的运行信息,因此其应用相当广泛。但在其应用过程中,会受多种因素的影响而产生大量能耗,是不符合油田节能生产要求的。因此要在油田生产中采取合理的节能措施,有效降低自动化仪表的能源损耗,使自动化仪表的应用品质得到更大提升。
        1油田自动化仪表节能的重要性
        油田自动化仪表是油田开采系统的重要组成部分,被广泛的应用于油田生产的各个环节中。油田自动化仪表主要是指油田生产过程中用到的测量、控制仪表,能够对各类工艺参数进行检测、记录和显示以及实现对操作部件的控制。其在实际的使用过程中,如果能够处于一种稳定的状态之中,将能够有效、准确地对油田开发过程全貌进行控制和管理。如今的油田自动化仪表已经逐渐成为了油田行业对油田生产进行控制的最主要手段,其在变换、存储、获取以及传输油田工艺信息的同时,也能对紧急情况进行控制或者提前告知。油田自动仪表在实际的应用过程中会因为多种原因造成耗电量的增加,导致能源的浪费。但是自动化仪表的节能不单单是降低仪表的能耗,而是充分运用计算、控制、管理等多方面的手段,在能够满足生产要求的条件下,对自动化仪表进行优化配置,降低其运行成本,提高能源的利用率,从而为油田创造更大的经济利益。对自动化仪表的节能包含在自动化仪表的设计、选型、安装、维护以及研究开发的全过程中,这些方面是相互交叉却又紧密联系在一起的。在对油田自动化仪表进行节能调整时,首先应该明白衡量油田自动化仪表节能的标准,即节能量。节能量实际上是指仪表在一定的时间内节约的能源数量,即在完成相同的任务时,节能措施相比传统的措施所节省的能量。通常情况下计算节能量的方法主要有以提高仪表的使用效率为依据的节能量计算方法、以合理节能率为依据的节能量计算方法和以单耗降低为依据的节能量计算方法。
        2油田自动化仪表节能方法探索
        油田开采运输管理等过程是一个庞大的系统工程,油田自动化仪表和整个油田生产是互相联系的一个整体,所以自动化仪表节能措施探讨,需要从整体上进行全面分析,找准具体节点,并采取科学的计算方式,通过改进工艺、完善调控、加强调度等多种举措,才能更好地将节能降耗理念贯彻落实到实处,具体措施和方法可以参考以下几个方面进行研究。
        2.1使用交流变频调速装置
        通常情况下,调节器对离心泵出口处的流量的控制是按照规律进行的,同时,调节器还可以对调节阀的开度进行控制。这也就需要在泵口安装截止阀配合调节器进行工作。在应用高效节能的变频调速器后,可以组成一个理想的调节回路,应用变频调速器后可以实现无阻力非接触式安装,同时采用变频调速器可以更好的控制离心泵的转速,消除采用控制阀的滞后问题,调节品质高。虽然选用变频调速器会造成设备的投资较大,但是其具有高效、节能、投资回收时间短等优势,综合考虑还是值得应用的。


        2.2动态优化调整自动化仪表运行过程
        要对整个油田自动化仪表运行情况进行全面梳理,找出存在的问题,进而对症解决,不断优化运行方案。比如,可以将调节阀的安装位置进行调整,安装在换热器后面,从而减小调节阀压损,进行这方面的调整,主要是考虑到当物料输送到预热器,进行预热后,随后进入闪蒸罐进行闪蒸,产生的压降主要是集中在流量调节阀部分,所以将调节阀安装在换热器后面,就能够大大控制物料的气化过程,从而起到降耗的目的。
        同时,还要不断引入数字化技术,将仪表检测和计算机网络系统进行连接,既能够实现远程操控,又能够提高响应速度,通过设置相关的程序软件和参数,进而运用固定的程序进行自动化操作,降低人工操作误差,有助于更加高效地处理生产环节出现的问题,及时排查隐患,进而提高处理效率和质量。当然具体如何设置还需要结合实际生产运行情况进行研究,才能更好地找到有效的解决方案。
        2.3采用交流变频调速装置取代调节阀
        油田生产过程中,调节器是按照一定规律来控制出口处离心泵的流量的,而调节阀的开度可以由调节器来控制。这种方法的不足之处就在于,调节器是变阻力的重要原件,其运行中必定会产生能耗。而在泵出口设置截止阀,以此来与调节阀配合工作时,也需要采用有余量的泵,以此来使用负荷变化,也会产生损耗而影响经济性。而采用高效节能的变频调速器,组成合理的调节回路,由变频调速器对泵进行直接控制,极大提高了调节品质,虽然一次性投资较大,但具有节能性、高效性,且投资回报比较理想。
        2.4增大节流装置直径比
        在油田工作中,对流体的测量主要采用的是节流装置,这种装置的应用广泛。但在其应用过程中,受流体和节流装置物理性质的影响,在其运行流动中,会在粘性流作用下,使在节流装置中流过流体使出现涡旋情况,产生大量的能量消耗。同时还会在此过程中产生摩擦,摩擦会进一步产生阻力,并使流体减弱静态压力,再次产生能耗。而将节流装置的直径比增大,可以有效减弱其中产生的静态压力和阻力,进而降低损耗。此外,对调节阀进行合理控制,将阀阻设置在0.3-0.5之间是很有效的。阀阻大小与损耗值有一定关系,前者值越大,产生的损耗就越大,但在阀阻太小的情况下,调节阀并不具备良好的降耗作用。
        结语
        总之,油田自动化仪表运行是一个复杂的系统过程,需要结合整个运行过程和实际情况,加强工艺调整,优化设计参数,完善运行方案,引入自动化检测设备,调整调节阀安装位置等,从而更好地实现便利、高效、节能的有机统一,进而将能量损耗降到最低。这就需要技术操作人员不断加强学习,学习新的运行管理经验和操作技术,不断提高发现问题、解决问题的能力,学习其他典型的经验和做法,并结合自身的工作岗位不断实践探索,才能探索更加节能高效的运转体系,充分发挥油田自动化仪表高效运转功能,满足运行需求和节能降耗要求,创造更大的经济效益和社会效益。
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