彩色無(wú)紙記錄儀在國(guó)內(nèi)某大型油田采油集、輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
2011-03-11無(wú)紙記錄儀和無(wú)線通訊技術(shù)的有機(jī)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(yuǎn)傳和自動(dòng)控制問(wèn)題。本文向你介紹彩色無(wú)紙記錄儀在國(guó)內(nèi)某大型油田采油集、輸系統(tǒng)中的應(yīng)用一例。
現(xiàn)場(chǎng)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(shí)時(shí)獲得每口井以及各個(gè)區(qū)域的采油/氣量十分困難，多年來(lái)，各大油田的采油站、聯(lián)合站、運(yùn)銷(xiāo)處等大都采用各采油站填寫(xiě)報(bào)表的形式統(tǒng)計(jì)每天每口井以及各個(gè)區(qū)域的采油/氣量，然后通過(guò)累加的方式獲得月產(chǎn)量，這樣的方法不但要花費(fèi)大量的人力和物力，很易出錯(cuò)， 而且在時(shí)間上也嚴(yán)重滯后，采油廠、油田很難動(dòng)態(tài)掌握每口井甚至每個(gè)區(qū)域的采油情況，對(duì)突發(fā)事件難以做出迅速反應(yīng)，有時(shí)甚至造成重大損失。因此，給油田管理帶來(lái)諸多不便，對(duì)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(wú)紙記錄儀、渦街流量變送器、壓力變送器 、Pt100熱電阻以及無(wú)線通訊設(shè)備和后方計(jì)算機(jī)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(wú)紙記錄儀，該產(chǎn)品是研發(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(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，與同類(lèi)產(chǎn)品相比，該記錄儀有許多獨(dú)到之處，特別適合油田現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)惡劣溫度與電磁環(huán)境，另一方面，它所有輸入、輸出信號(hào)全隔離，并實(shí)現(xiàn)智能調(diào)理、萬(wàn)用輸入功能，各種信號(hào)可直接輸入，記錄儀內(nèi)部可自動(dòng)識(shí)別，且可以為一次儀表提供全隔離配電，使用、維護(hù)非常方便；第三方面，精度非常高，可達(dá)到千分之一的精度；第四，高性價(jià)比。不但能顯示、記錄，而且具有調(diào)節(jié)、報(bào)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(chǎng)；第五，其內(nèi)部固化了常規(guī)控制算法、常用介質(zhì)溫壓補(bǔ)償、流量累計(jì)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(gè)RS-485接口和一個(gè)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(dá)8個(gè)輸入通道，也可構(gòu)成8路PID，同時(shí)可有12個(gè)開(kāi)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(duì)每口井以及各個(gè)區(qū)域采油、氣量的實(shí)時(shí)顯示、記錄，并把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的方式傳送給采油廠的調(diào)度中心，并可對(duì)各個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)，生成相應(yīng)報(bào)表。 在該系統(tǒng)中，一般配10個(gè)輸入通道、4各輸出通道、6個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出的彩色無(wú)紙記錄儀。根據(jù)每個(gè)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(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，如果一臺(tái)無(wú)紙紀(jì)錄儀不能滿足需要，可配多臺(tái)，多臺(tái)記錄儀可公用一臺(tái)無(wú)線發(fā)射裝置，作為和基地通訊的通道。 對(duì)于原油，由于其為液體，不需進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償，對(duì)于天然氣，其流量累計(jì)采用了彩色無(wú)紙記錄儀內(nèi)部集成的專(zhuān)用的溫度、壓力補(bǔ)償算法。
系統(tǒng)主要功能：
該系統(tǒng)雖然硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，但它不但實(shí)現(xiàn)了油田采油量的實(shí)時(shí)采集、顯示，為油田的管理上一臺(tái)階，而且可以大大減少意外事故損失，
其主要功能有：
● 及時(shí)性。油田后方能夠?qū)崟r(shí)掌握每個(gè)區(qū)域、甚至每口油、氣井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，為快速制定生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方案提供決策依據(jù)。
● 自動(dòng)報(bào)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(jì)算機(jī)經(jīng)運(yùn)算發(fā)出報(bào)警，提醒用戶及時(shí)采取措施，減少事故損失。
● 在局部區(qū)域，如一個(gè)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(dòng)關(guān)閉相關(guān)閥門(mén)，防止事故發(fā)生。
● 提高統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本系統(tǒng)提供各種形式的自動(dòng)報(bào)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(hù)量小。由于采用了無(wú)線通訊技術(shù)，野外沒(méi)有通訊線路，可大大減少維護(hù)量。
● 在采油站、聯(lián)合站也可監(jiān)控每口井或每個(gè)采油站的生產(chǎn)情況，不但有瞬時(shí)流量，而且有累計(jì)流量；各參數(shù)不但有棒圖指示，而且有歷史曲線顯示，各項(xiàng)參數(shù)一目了然。
● 針對(duì)天然氣的特點(diǎn)，我們?cè)谟涗泝x內(nèi)集成了其專(zhuān)用流量累積計(jì)算算法，其溫度、壓力補(bǔ)償計(jì)算公式如下：
● 后方作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線方式接收數(shù)據(jù)后，不但本機(jī)可以顯示、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和報(bào)表打印，而且可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到數(shù)據(jù)共享。
● 雙重記錄功能。無(wú)紙記錄儀和后方計(jì)算機(jī)同時(shí)記錄，互為冗余，可較好的防止數(shù)據(jù)丟失，即使計(jì)算機(jī)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(chǎng)部分采用無(wú)紙記錄儀，集采集、控制、記錄、顯示于一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大。
● 配備了配套的計(jì)算機(jī)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(huà)面及處理數(shù)據(jù)。
無(wú)紙記錄儀有以下特點(diǎn)：
快速啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)（小于 8s ）；低功耗，免風(fēng)扇設(shè)計(jì)，提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，提高了工作效率；使用 TFT-LCD ， 亮度達(dá) 350cd/m2 ，色彩絢麗，無(wú)視角；具有數(shù)字、曲線、百分比棒圖、追憶、報(bào)警狀況、時(shí)間等顯示。
