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■概述
無紙記錄儀和無線通訊技術(shù)的有機結(jié)合，有效的解決了油田地域十分分散，而又急需解決數(shù)據(jù)遠傳和自動控制問題。本文向你介紹彩色無紙記錄儀在國內(nèi)某大型油田采油集、輸系統(tǒng)中的應(yīng)用一例。
■現(xiàn)場情況
油田油井十分分散，往往離采油廠幾公里甚至幾十公里，因此，輸送原油及天然氣的管線遍布油區(qū)各地，要想實時獲得每口井以及各個區(qū)域的采油/氣量十分困難，多年來，各大油田的采油站、聯(lián)合站、運銷處等大都采用各采油站填寫報表的形式統(tǒng)計每天每口井以及各個區(qū)域的采油/氣量，然后通過累加的方式獲得月產(chǎn)量，這樣的方法不但要花費大量的人力和物力，很易出錯， 而且在時間上也嚴(yán)重滯后，采油廠、油田很難動態(tài)掌握每口井甚至每個區(qū)域的采油情況，對突發(fā)事件難以做出迅速反應(yīng)，有時甚至造成重大損失。因此，給油田管理帶來諸多不便，對油田整體效益的提高造成重大影響。
■系統(tǒng)組成
其主要部分有:無紙記錄儀、渦街流量變送器、壓力變送器 、Pt100熱電阻以及無線通訊設(shè)備和后方計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上圖所示。
該系統(tǒng)的核心是彩色無紙記錄儀，該產(chǎn)品是浙大中自集成控制股份有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的，是以CPU為核心，輔以大規(guī)模集成電路和圖形液晶顯示器的新型智能化記錄儀表，其性能、技術(shù)指標(biāo)達到了國際先進水平，與同類產(chǎn)品相比，該記錄儀有許多獨到之處，特別適合油田現(xiàn)場較為復(fù)雜的顯示和控制需要。首先，它質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，在線校正，能夠適應(yīng)油田現(xiàn)場惡劣溫度與電磁環(huán)境，另一方面，它所有輸入、輸出信號全隔離，并實現(xiàn)智能調(diào)理、萬用輸入功能，各種信號可直接輸入，記錄儀內(nèi)部可自動識別，且可以為一次儀表提供全隔離配電，使用、維護非常方便；第三方面，精度非常高，可達到千分之一的精度；第四，高性價比。不但能顯示、記錄，而且具有調(diào)節(jié)、報警輸出功能，特別適于高度分散，既需顯示，又需控制的油田現(xiàn)場；第五，其內(nèi)部固化了常規(guī)控制算法、常用介質(zhì)溫壓補償、流量累計等功能塊；第六，它具有通訊和聯(lián)網(wǎng)功能，記錄儀上可配有兩個RS-485接口和一個RS-232接口，使用它們可方便的組成網(wǎng)絡(luò)，另外，體積小、容量大。最多可達16個輸入通道，也可構(gòu)成8路PID，同時可有12個開關(guān)量輸出。
在本應(yīng)用案例中，該系統(tǒng)主要用于采油站、聯(lián)合站對每口井以及各個區(qū)域采油、氣量的實時顯示、記錄，并把實時數(shù)據(jù)通過無線的方式傳送給采油廠的調(diào)度中心，并可對各個實時數(shù)據(jù)進行累計，生成相應(yīng)報表。
在該系統(tǒng)中，一般配10個輸入通道、4各輸出通道、6個開關(guān)量輸出的彩色無紙記錄儀。根據(jù)每個采油站、聯(lián)合站的具體情況，其配置作相應(yīng)改變，但最多可配16通道（包括輸出通道）和12個開關(guān)量輸出，如果一臺無紙紀(jì)錄儀不能滿足需要，可配多臺，多臺記錄儀可公用一臺無線發(fā)射裝置，作為和基地通訊的通道。
對于原油，由于其為液體，不需進行溫度壓力補償，對于天然氣，其流量累計采用了彩色無紙記錄儀內(nèi)部集成的專用的溫度、壓力補償算法。
■系統(tǒng)主要功能
該系統(tǒng)雖然硬件結(jié)構(gòu)簡單，投資少，但它不但實現(xiàn)了油田采油量的實時采集、顯示，為油田的管理上一臺階，而且可以大大減少意外事故損失，其主要功能有：
● 及時性。油田后方能夠?qū)崟r掌握每個區(qū)域、甚至每口油、氣井的生產(chǎn)動態(tài)，為快速制定生產(chǎn)和經(jīng)營方案提供決策依據(jù)。
● 自動報警系統(tǒng)。在出現(xiàn)意外情況，如輸油管線破裂，造成主管流量和分支管線流量之和產(chǎn)生較大差異，上位計算機經(jīng)運算發(fā)出報警，提醒用戶及時采取措施，減少事故損失。
● 在局部區(qū)域，如一個采油站或聯(lián)合站內(nèi)，出現(xiàn)異常情況，如某管線壓力嚴(yán)重下降，可自動關(guān)閉相關(guān)閥門，防止事故發(fā)生。
● 提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本系統(tǒng)提供各種形式的自動報表，不但節(jié)約大量人力，也減少了因認(rèn)為因素造成的誤差。
● 系統(tǒng)維護量小。由于采用了無線通訊技術(shù)，野外沒有通訊線路，可大大減少維護量。
● 在采油站、聯(lián)合站也可監(jiān)控每口井或每個采油站的生產(chǎn)情況，不但有瞬時流量，而且有累計流量；各參數(shù)不但有棒圖指示，而且有歷史曲線顯示，各項參數(shù)一目了然。
● 針對天然氣的特點，我們在記錄儀內(nèi)集成了其專用流量累積計算算法，其溫度、壓力補償計算公式如下：
● 后方作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的計算機通過無線方式接收數(shù)據(jù)后，不但本機可以顯示、進行數(shù)據(jù)處理和報表打印，而且可通過網(wǎng)絡(luò)達到數(shù)據(jù)共享。
● 雙重記錄功能。無紙記錄儀和后方計算機同時記錄，互為冗余，可較好的防止數(shù)據(jù)丟失，即使計算機中的數(shù)據(jù)由于各種原因丟失，可方便的從記錄儀中取回歷史數(shù)據(jù)。
● 本系統(tǒng)現(xiàn)場部分采用無紙記錄儀，集采集、控制、記錄、顯示于一體，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大。
● 配備了配套的計算機管理軟件，用戶可根據(jù)需要，十分方便的組態(tài)自己所需的畫面及處理數(shù)據(jù)。
■小 結(jié)
總之，該系統(tǒng)把彩色無紙記錄儀和無線通訊技術(shù)有機結(jié)合，有效的解決了油田采油系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時采集和處理問題，為油田的管理上一個臺階，而且可有效防止局部事故的發(fā)生，或在發(fā)生事故時提供報警，為處理事故贏得寶貴時間，降低事故損失。
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