研祥油田計量站控制系統應用

計量站是油田的重要組成部分。計量站生產擔負著站內各個油井的液、油、氣三相計量任務，需要及時、準確地為油田地質部門提供油藏工程資料。油田計量站外輸分離器的主要作用是將從地下打上來的原油進行分離，即對天然氣、油、水三者進行分離，在分離器中天然氣在最上層，油在中間層、水在最下層。一般用手動操作，油位很容易低于出油口，這樣天然氣就從出油口跑掉，造成很大的浪費，并且天然氣的計量采用雙波紋差壓計進行手工測量很不準確，為解決這一問題，將油位和天然氣采用自動控制和測量，即采用計算機控制系統。

二、油井計量裝置的構成

1、工作原理

　　單井來油經三相分離后，原油進入油桶，當液面達到上浮球時，浮球發出信號使氣動薄膜閥全開排油，原油經過在線含水分析儀，刮板流量計、薄膜閥等排出；分離后的水經水堰管口溢出，進入集水桶。同樣，當水位升到上浮球時，薄膜閥打開排水，水經過流量計、薄膜閥排出，當油或水液位降到下浮球位置，薄膜閥關閉，進行下一桶的油或水的積累。在分離器頂部的氣出口處，設有溫度、壓力變送器、過濾器、氣體腰輪流量計、自動式調壓閥、單流閥等。三相分離器的進油管線裝有一套加藥裝置，可連續可控地給來油加破乳劑。

2、計量站遠程控制終端（RTU）應能夠完成以下功能

倒井控制：根據RTU人機界面操作命令或中控室遠程操作命令，自動將某一個或多個油井切換到計量位，并啟動計量。

　　計量流程控制：某一個或多個油井切換到計量位后，實時采集原油流量、含水率、天然氣流量，完成一定時間的計量（由RTU人機界面或中控室設置）。

　　計量計算：計量過程結束后，根據計量有效時間、原油和天然氣流量累計、含水率情況，自動計算出液、油、氣的日產量。

3、采用模塊：采用研祥亞當模塊進行數據采集和電磁閥控制，A/D轉換器對應油位變送器和天然氣流量變送器

ARK-24017 12位8路模擬量輸入（8路差分）

ARK-24060 4路繼電器輸出、4路帶隔離數字輸入三、計量站SCADA系統

將各個計量站RTU與中控室連接起來，構成數據采集和監控（SCADA）系統，在中控室完成生產監控，計量監控的任務全部轉移到了中控室SCADA系統完成。中控室SCADA系統既要面向現場RTU，管理實時計量生產，另一方面還要將生產數據和計量結果傳送到MIS系統，以便進行數據分析處理。

中控室SCADA系統設備包括SCADA服務器、交換機（或集線器）、打印機等，構成局域網。對于規模較大的SCADA系統，為提高可靠性，一般應采用兩臺互為熱備份的SCADA服務器作為SCADA系統的核心，通過雙機熱備的主站電臺與多個計量站通信。

四、系統配置：

機箱：IPC-810A/6113LP4/7271AT

主板：FSC-1713VNA

配件：P4&nbsp2.4/256M/80G

五、計量站完成功能：

計量站SCADA完成計量站數據采集、計量設置、計量流程監控、計量結果上傳、報警管理等功能，主要包括：

　　自動排序選井模塊：完成油井井號的選擇及決定單井的計量時間、計量方式等。

　　計量過程監視模塊：實時監控計量站中各單井閥位狀態、計量狀態、計時等。

　　計量結果顯示模塊：查詢和顯示計量結果。

　　計量結果上傳和存儲模塊：將動態采集數據（如溫度、壓力、流量等）、計量結果數據（產液量、產油量、產氣量、含水率等）存入MIS系統歷史數據庫，進行后續分析處理。

六、小結：

本系統在油田實際使用，實現了實時監測油田生產動態，及時發現生產故障、事故隱患和自動完成計量任務，從而使油田現場生產管理制度發生了根本性轉變，由昔日舊體制油田常規的以站設班，井站值守步行巡檢制，變為井站無人值守故障巡檢制；由以調度為中心指揮生產，變為以自動化中心控制室為中心指揮生產。大幅度減少現場工作人員的同時，由于生產資料幾乎全部計算機處理，提高了資料處理的質量和速度，減少了資料分析統計人員，極大地提高了勞動效率，運行狀態良好，有效的解決了工人的勞動強度，節約了能源，為油田計量站的科學管理提供了有效的方法。