關于油田儀表自動化中的儀表選擇的分析

文/阿斯蘭·阿不力米提

1 油田儀表自動化系統概述

我國油田作業生產已經開始開始全面實行數字化管理。在實際的油田生產作業中，工程相關人員，開始采用自動化儀表儀器裝備來進行日常工作管理。比如在油氣生產的聯合站、轉接站、井組現場，現在采用數字化的儀表測量，其測量的結果比傳統作業測量的結果更加精確。除此之外，利用自動化儀表測量的數據參數，可實時數據可視化，便于工程人員進行參數的控制來優化生產過程。自動化儀表也減輕了人工作業強度，讓技術人員可以更加專注地研究數據參數，制定出更加高效的生產模式。儀表自動化系統采取的是分布式控制系統（Distributed Control System, DCS），全系統配備測量模塊、聯鎖模塊、信號和調節模塊，可方便計算和控制參數調節，也可以通過網絡遠程調節參數，從而控制生產作業實施過程。

2 油田作業過程中常用儀表選擇

2.1 新疆克拉瑪依油田環境認知

在本次新疆克拉瑪依市研究中的油田，主要采用的是高溫高壓熱電偶。下面就其具體的信息進行了解。

2.1.1 應用

高溫高壓熱電偶適合于石油、化工等生產過程中的高溫高壓場所的溫度測量和控制，而且也是煉油廠、高壓聚乙烯等不可缺少的溫度裝置。

2.1.2 主要技術參數

電氣出口：M20x1．5,NPT1/2；連接尺寸：M20x1．5, NPT1/2；防護等級：IP65；隔爆等級：d‖BT4, d‖CT5；公稱壓力：15-40MPa。

表1：高溫高壓熱電偶保護管材質及選用表

2.1.3 保護管材質及選用

如表1高溫高壓熱電偶保護管材質及選用表。

2.1.4 套管形式選擇

在高溫高壓熱電偶下，法蘭可選擇 900 （PN15 ）— 2500LB （ PN40 ） RJ 等不同形式。

2.2 油田作業過程中常用三類儀表類型

2.2.1 壓力測量儀表

壓力測量儀表有不同的型號，需根據介質及其承受壓力大小，來選擇使用不同類型。比如，膜片式和隔膜式壓力表適合測量粘度較高的原油。如果要選擇彈簧管壓力表來測量粘度較高的原油，需要采取1.5級到2.5級別的精度，同時螺紋大小要選擇20×1.5，刻度盤精度在100毫米到150毫米之間。遠傳壓力表主要依據不同標準來對應選擇使用，例如根據輸出信號的不同需要選擇對應的壓力變送器，而粘度度高、固體顆粒的介質要用法蘭膜片式壓力變送器，使用溫度要不超過200度。

2.2.2 溫度測量儀表

溫度測量和壓力測量是油田儀表自動化測量中最重要的兩部分。對于溫度測量儀表的選擇要根據測量環境的不同區分使用。例如，在-80℃到500℃范圍，需要控制測量精度在1.0級別或者1.5級別，刻度盤直徑一般設置為100mm上下，直徑需要根據觀察的對象與儀表之間的距離來對應調整。在-8℃之下的低溫介質，可以按照實際生產作業選擇適合型號的低溫壓力溫度計，這種溫度計的特點是精度不是很高、抗震性強，通常適用于無法近距離測量的情況。一般而言，溫度測量儀器如果需要符合標準信號輸出，可采用一體化的溫度變送器。如本次調研的油田，主要就是采用了溫度測量儀表，型號為K型、精度等級為1級、保護管材質及形式為A級型、插入深度為300mm等。

2.2.3 計量及流量測量儀表

在實際石油作業生產過程中，計量和流量測量儀表的使用非常多，其型號的選擇也會直接關系到生產各項數據參數的準確性，因此在選擇時要科學、慎重。對于油井單井而言，通常采用分離器自動玻璃管實現自動計量或者采取人工玻璃管來通過自力式差壓調節閥進行計量。氣井產液量通常是通過容積式計量方式進行計量，從而適應氣井帶液量不穩定、不均勻、井間產液量差距大的特點。對產量比較穩定的中、低產氣井而言，通常使用間歇計量方式。在實際實施作業中，使用較多的流量測量儀表為容積式流量計和渦輪流量計。容積式流量計包括雙轉子、腰輪流量計等，這類流量計適合運用于粘度較高的原油或者包含污水、砂、蠟等的雜油；而渦輪流量計通常適用于輕質原油，總體粘度小于等于5mps。

3 結束語

我國油田事業的快速發展，帶來了油田開采技術快速發展。為了保障油田生產作業的安全、穩定性發展，必須重視儀表儀器的選擇，只要這樣才能獲取精確的數據，保障油田生產的系統科學性。有了數字化的儀表設備，油田生產就可進行科學化管理，從而可以大大提升油田的生產效率，促進油田行業可持續健康發展。