油田計量注水站自動化改造設計

王艷軍

摘要：在歡喜嶺采油廠油田的開發過程中，注水開采是常用的技術手段。加強油田注水站的計量工作，是保證注水施工的基礎。隨著信息技術的不斷應用，在計量注水站的工作中，進行自動化的改造設計，成為提高經濟效益的一個重要因素。本文結合某油田的實際工作開展，對油田計量注水站自動化改造設計工作進行了研究。

關鍵詞：油田;計量注水站;自動化改造

前言：

歡喜嶺采油廠共有四個采油作業區。隨著信息技術的應用水平不斷提升，對全區中的計量注水站進行了分批的自動化改造設計，其中現場儀表選擇4-20mA信號進行接入處理，成本控制不理想。在后期的改造設計中，從以下幾點進行實際的工作開展，收到了良好的效果。

一、總體設計方案

在該油田企業的計量注水站自動化改造設計過程中，按照“智能化、自動化”的目標，對水井的自動調控進行優化設計，期望達到自動化的應用效果。這個設計目標的指導中，開展的設計方法，不斷的進行了自動化水平的提升，同時，在成本投入控制的開展中，對總體設計方案明確了如下三點的設計要點，即通訊方式、儀表選擇和電纜敷設等。以下文章對具體設計的過程以及應用后取得的效果進行了分析。

二、通訊方式優化設計

在進行通訊方式的優化設計過程中，進行了兩個方案的設計。第一種，使用串行通信的方式進行。在這種設計過程中，串行通信RS485采用了差分信號幅邏輯的原理，將“-2V—6V”的信號設計為“0”，將“+2V—+6V”的信號設計為“1”。并且針對兩線制和四線制等兩種不同的接線方式，在實踐應用中的優劣勢體現，最終確定采用兩線制的方式進行接線處理，并且在同一個總線中，確定了最大掛接32個節點的設計應用。通過這種接線方式進行通信信號的傳輸應用。第二種，使用現場總線的方式進行。作為當前在自動化應用領域中，應用最多的一種技術應用，能夠實現多向、多節點、總線式的通信應用效果。但是這種方式在具體的應用中，還存在標準不統一的實際問題，因此，在該企業的計量注水站自動化改造設計中，最終確定使用第一種方式，進行信號的有效傳輸。更好的控制了成本的投入，也符合該油田小型站場的使用需求。

三、儀表選擇優化設計

在進行儀表的選擇優化設計中，分別對兩種方案進行了對比分析。第一種，采用溫度和壓力變送器的方式，這種方式的應用，能夠對單個的檢測點進行有效的采集任務實施，在長期以來的計量注水站儀表使用中，經常應用。第二種，采用溫度和壓力以及溫壓一體式變送器的方式。這種方式的應用，建立在組合應用的基礎上，對于溫度和壓力的檢測過程中，兩個檢測點的距離以2米為標準，超過的情況下，使用溫度和壓力變送器進行設備應用，不超過的情況下，使用溫壓一體式變送器進行設備應用。對于單個的檢測點，則使用第一種方式進行有效的應用。在實踐的應用中，結合該企業在計量注水站的優化設計中具體的應用要求，最終確定選擇使用第二種方案進行優化應用，可以更好的減少電線、電纜的敷設成本支出，提高計量注水站自動化的設計水平。

四、流量檢測、儀表控制優化設計

第一種方案的設計中，采用流量計和調節閥的獨立設置方式進行流量檢測，儀表的控制設計應用。在這個方案的設計中，在單井的注水管線上進行電磁流量計、電動調節閥的設置，并且對電磁流量計進行電流的設計，在4—20mA的范圍中，接入到電動調節閥的控制器中，在控制器的控制作用中，進行流量的設定，保證能夠通過該種方式的有效控制，實現自動、穩定、定量的注水實施。第二種方案的設計中，采用流量計和調節閥的一體式方式進行應用。在這個設計方案中，使用高壓流量進行更好的檢測、控制。將流量計、調節閥、控制器等設備進行一體化的應用，完成自動、穩定、定量的注水實施。根據實際的應用要求，進行兩種方案的對比分析，最終確定了使用第二種方案進行應用，這種方案更好的降低了電纜線路的敷設，設備的改造成本，實現了最佳的應用效果。

五、電纜敷設優化設計

在電纜敷設的優化設計過程中，主要體現在信號電纜和電源電纜等兩種電纜的敷設中。在信號電纜的敷設過程中，按照不同的儀表類型，進行串接的方式，進行電纜敷設應用。在計量注水站中，根據壓力、溫度的變化，將不同的儀表按照類型進行分類，接入到RTU系統中，電纜的工作量有效降低，利用RTU系統和I/O模塊的分別作用，進行自動化的控制應用。在電源信號電纜的敷設過程中，采用現場供電和控制系統供電的方式進行有效的敷設開展。在計量注水站中，將壓力、溫度變送器、流量測控裝置等設備的運行電源都規定為24VDC，對配水間的設置進行24V開關電源的引接設置，對其余的電源設置，應用RTU系統進行提供。這種敷設的方式中，對RTU機柜的尺寸要求不高，可以實現敷設電纜任務量的有效降低，發揮出最佳的應用效果。

六、實施效果總結

經過在歡喜嶺采油廠油田的計量注水站自動化改造設計工作中，進行不同方案的具體設計應用，有效的實現了單個計量注水站電纜敷設任務量一半以上的有效降低，并且對于在敷設過程中，各種布線的施工，更加簡化和安全。同時有效的減少了施工的周期，大大的提高了計量注水站的自動化改造效率。經過不斷的優化應用，在該企業的計量注水站優化工作開展中，逐步實現了智能化、自動化的應用目標。

結語：

文章通過以某石油企業開展的計量注水站自動化改造設計工作為例，從通訊、儀表、控制、電纜等四個方面，進行了有效的設計說明，切實發揮出自動化的應用效果，實現了該油田計量注水站工作的升級改造目標。隨著信息技術的不斷發展，自動化技術水平的應用也將進一步的提升，將為石油企業的發展做出更大的促進作用。

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遼河油田分公司歡喜嶺采油廠采油作業三區? 遼寧盤錦? 124114