采油平台自动化计量技术实施与应用

发表时间:2021/3/17   来源:《科学与技术》2020年31期   作者:曹有荣
[导读] 自动化计量技术可以实现无人化管理,是石油行业计量工作的全新突破。
        曹有荣
        青海油田采油三厂  青海省  海西州  816499

        摘要:油井计量是油田生产过程中的重要工作,计量工作能够充分体现出油井的产量,及时掌握油脏状况并制定合理的生产方案,自动化计量技术的应用能够有效提高计量水平以及计量效率,随着科学技术的不断发展自动化计量设备也得到了不断提高,自动化计量技术可以实现无人化管理,是石油行业计量工作的全新突破。
关键词:采油;自动化计量技术;实施
        计量油气的产量在石油产业中运用非常广泛,目前我国的石油资源逐渐减少,价格也在不断的增高,所以对石油的液体计量技术也在不断提高,传统的计量方法已经没有办法满足现在的形式需求,流量计经过不断的设计和研发具有很多的优点,主要包含:质地轻巧、精度高、可操作性强、方便安装等特点,经常用于不锈钢管道,并且没有腐蚀作用。如果和其他设备共同使用,还能实现计量控制,超量报警的作用,是最理想化的计量仪表。
1采油平台计量技术现状
1.1分离器自动玻璃管计量法
        该技术是在分离器上安装一根大约长80厘米左右的管子,用于分离器进行连接,从而形成一个联通管式的玻璃管液面测量计。分离器自动玻璃管计量法的工作原理是分离器中一定重量的油将水压到玻璃管内,根据玻璃管内水的上升高度与分离器中有量之间的关系可以计算出分离器中油的重量,同时计算出玻璃管内有免上升所需要的时间,能够有效计算出油井内油气的产量。与其他计量技术相比较,该的操作比较简单,而且结构紧密,占地面积比较小,能够有效测量更大范围的油气,并且在进行测量的过程中不会对机械造成损伤。该类型的流量计测量误差在1.05%左右,通过对该计量技术的不断改进和完善,计量技术的应用前景非常广泛,在使用的过程中应该注意误差存在,同时按照相关要求对设备进行维修和保养。
1.2翻斗计量法
        翻斗计量法所使用的设备主要包括量油器和计数器,翻斗计量法的主要工作原理是:将一个翻斗装满时就会形成翻倒排油,再有另一个翻斗装油,通过反复循环可以累计翻倒出的流量。该方法操作结构较为简单,并且能够保持一定的计量精度。
1.3电极量油法
        电极量油法是建立在玻璃管液面计量油方式基础上,电极量油法的工作原理是在规定量油高度上下安装一个电极,当液面上升到下面电极时,计时电表就会开始计时,当液面上升到上面一个电极时,计时电表就会自动切断,同时记录液面上升高度所需要的时间,在利用玻璃管液面计量油的方法,能够有效计算出油气井中原油的产量。其缺点主要是测量的范围狭窄、压力耗损大,无法对计量数据进行直接获取、在计量过程中很容易受到人为因素的影响,造成天然气测量的精确度不高,数据之间的误差比较大,因此在当天然气计量贸易过程中,该流量计的使用已经无法满足计量需求。
2自动计量系统的研制
2.1利用差压液位计与选井阀实施的自动化计量系统
        在采油过程中利用差压液位计与选井阀实施的自动化计量系统,能够将所计量的数据信号传递给计算机进行计算,在计量初期的效果较好,但是随着技能时间的不断增长,在液位计精度的影响下,误差会逐渐增大,并且对于误差修正较为复杂,效果不理想。


2.2计量精度问题的解决
        在所制定的自动计量系统中,选井阀对于自动计量的影响较大,实际操作效果好。影响自动计量的问题在于计量的精度,因此应当重点解决计量部分的问题,选择新型的翻斗计量器可以有效解决计量误差,该设备的优点是计量精确,但是在实际操作过程中,需要利用手动开关阀门实现油井的切换,操作环节比较复杂,所以提出将两种设备配合使用。
        在选井阀与PLC控制系统之间建立BCD码通讯,增加计算机配合软件操作,从而有效建立自动化计量系统,该系统取得了较好的应用效果,具有计量精度高、自动化程度高、实用性强的特点。
2.3自动化油井计量系统的研究与应用
        在自动计量系统应用的基础上,提出将两种设备进行组合的想法,新型设备体积小,操作方便,不仅减少了设备的故障点,还能有效增强设备的实用性。全新的自动计量系统,在油田作业区已经取得了非常不错的效果。
3系统组成与技术原理
3.1系统组成
        油田采油工作大多属于野外生产,作业条件恶劣,在设计上所使用的机械原理较多,不仅要达到操作简单的目的,而且还要实现自动化计量系统的性能,从结构上可以分为软件和硬件两个部分。
        油井自动化计量系统的硬件部分主要包括:罐体、选井阀、翻斗、传感设备,PLC,微机等控制系统。传感器设备主要是针对野外环境而设计的,从而满足各种恶劣的环境要求。以S7200为主要核心,对各种设备的数据采集,实现无人化的自动生产。
3.2技术原理
        当计算机软件对指定油井进行计量时,依靠PLC控制系统对选井阀进行控制,使选井阀开始工作,当找到目标井以后会停止工作,并且立刻反馈成功信号,这时PLC控制系统对传感器系统进行控制,开始对油井的产量进行计量,当达到计量标准以后,计算机会通知 PLC系统对选井阀重新下达指令,寻找下一口目标井进行计量工作,反复循环完成自动计量工作。
        当液体进入计量翻斗时,随着液面的不断升高,翻斗的重心会发生明显偏移。随着流体的不断加入,翻斗的力矩也会发生明显增加,当处于翻转条件后,翻斗的力矩会大于前置力矩,导致翻斗原有的平衡被打破,计量翻斗自动倾斜,将三头内的液体倒入倒出罐中,从而实现自动计量。
        自动化技术的应用,不仅能够节约大量的人力和物力,而且还能够提高生产劳动效率,采用自动化的计量方法,不仅计量精度准确,而且操作方便。
4结束语
        通过以上内容可以发现自动化计量技术非常适用于石油行业的液体计量,自动化计量技术不仅在运行费用比较节省,而且还拥有安全系数高,能够很好地掌握技术性能,安装非常方便等特点。通过长时间的研发和设计,自动化计量技术不仅在石油行业使用比较广泛,而且在其他行业也正在投入使用。
参看文献
[1]徐恩宽,卢时林,岳玉全.采油平台自动化计量技术实施与应用[J].特种油气藏,2005:101-103+114.
[2]王海翠.采用自动化技术,提升采油工艺水平[J].中国石油和化工标准与质量,2013:153.
[3]刘晓成.自动化技术在采油中的应用[J].河南科技,2013:90.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: