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方案:ICE-3xxx系列产品在油田计量站中的应用

一、系统概述:
计量站是油田的重要组成部分。计量站生产担负着站内各个油井的液、油、气三相计量任务,需要及时、准确地为油田地质部门提供油藏工程资料。油田计量站外输分离器的主要作用是将从地下打上来的原油进行分离,即对天然气、油、水三者进行分离,在分离器中天然气在最上层,油在中间层、水在最下层。一般用手动操作,油位很容易低于出油口,这样天然气就从出油口跑掉,造成很大的浪费,并且天然气的计量采用双波纹差压计进行手工测量很不准确,为解决这一问题,将油位和天然气采用自动控制和测量,即采用计算机控制系统。
二、油井计量装置的构成
1、工作原理
  单井来油经三相分离后,原油进入油桶,当液面达到上浮球时,浮球发出信号使气动薄膜阀全开排油,原油经过在线含水分析仪,刮板流量计、薄膜阀等排出;分离后的水经水堰管口溢出,进入集水桶。同样,当水位升到上浮球时,薄膜阀打开排水,水经过流量计、薄膜阀排出,当油或水液位降到下浮球位置,薄膜阀关闭,进行下一桶的油或水的积累。在分离器顶部的气出口处,设有温度、压力变送器、过滤器、气体腰轮流量计、自动式调压阀、单流阀等。三相分离器的进油管线装有一套加药装置,可连续可控地给来油加破乳剂。
 


2、计量站远程控制终端(RTU)应能够完成以下功能
     倒井控制:根据RTU人机界面操作命令或中控室远程操作命令,自动将某一个或多个油井切换到计量位,并启动计量。
  计量流程控制:某一个或多个油井切换到计量位后,实时采集原油流量、含水率、天然气流量,完成一定时间的计量(由RTU人机界面或中控室设置)。
  计量计算:计量过程结束后,根据计量有效时间、原油和天然气流量累计、含水率情况,自动计算出液、油、气的日产量。
3、采用模块:采用亚当模块进行数据采集和电磁阀控制,A/D转换器对应油位变送器和天然气流量变送器
        采集卡:12位8路模拟量输入(8路差分)
   数字I/O卡:4路继电器输出、4路带隔离数字输入
三、计量站SCADA系统
将各个计量站RTU与中控室连接起来,构成数据采集和监控(SCADA)系统,在中控室完成生产监控,计量监控的任务全部转移到了中控室SCADA系统完成。中控室SCADA系统既要面向现场RTU,管理实时计量生产,另一方面还要将生产数据和计量结果传送到MIS系统,以便进行数据分析处理。
中控室SCADA系统设备包括SCADA服务器、交换机(或集线器)、打印机等,构成局域网。对于规模较大的SCADA系统,为提高可靠性,一般应采用两台互为热备份的SCADA服务器作为SCADA系统的核心,通过双机热备的主站电台与多个计量站通信。


 
四、系统配置:
RTD:采用Iesptech 的嵌入式无风扇工控机
主板:嵌入式主板MINI-ITX主板  嵌入式3.5存主板可选
配件:视频采集卡、无线通信模块可选
五、计量站完成功能:
计量站SCADA完成计量站数据采集、计量设置、计量流程监控、计量结果上传、报警管理等功能,主要包括: 
  自动排序选井模块:完成油井井号的选择及决定单井的计量时间、计量方式等。
  计量过程监视模块:实时监控计量站中各单井阀位状态、计量状态、计时等。
  计量结果显示模块:查询和显示计量结果。
  计量结果上传和存储模块:将动态采集数据(如温度、压力、流量等)、计量结果数据(产液量、产油量、产气量、含水率等)存入MIS系统历史数据库,进行后续分析处理。
六、小结:
本系统在油田实际使用,实现了实时监测油田生产动态,及时发现生产故障、事故隐患和自动完成计量任务,从而使油田现场生产管理制度发生了根本性转变,由昔日旧体制油田常规的以站设班,井站值守步行巡检制,变为井站无人值守故障巡检制;由以调度为中心指挥生产,变为以自动化中心控制室为中心指挥生产。大幅度减少现场工作人员的同时,由于生产资料几乎全部计算机处理,提高了资料处理的质量和速度,减少了资料分析统计人员,极大地提高了劳动效率,运行状态良好,有效的解决了工人的劳动强度,节约了能源,为油田计量站的科学管理提供了有效的方法。


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