彩色无纸记录仪在油田的应用


■概述

无纸记录仪和无线通讯技术的有机结合，有效的解决了油田地域十分分散，而又急需解决数据远传和自动控制问题。本文向你介绍彩色无纸记录仪在国内某大型油田采油集、输系统中的应用一例。
　　
■现场情况

油田油井十分分散，往往离采油厂几公里甚至几十公里，因此，输送原油及天然气的管线遍布油区各地，要想实时获得每口井以及各个区域的采油/气量十分困难，多年来，各大油田的采油站、联合站、运销处等大都采用各采油站填写报表的形式统计每天每口井以及各个区域的采油/气量，然后通过累加的方式获得月产量，这样的方法不但要花费大量的人力和物力，很易出错， 而且在时间上也严重滞后，采油厂、油田很难动态掌握每口井甚至每个区域的采油情况，对突发事件难以做出迅速反应，有时甚至造成重大损失。因此，给油田管理带来诸多不便，对油田整体效益的提高造成重大影响。
　　
■系统组成



其主要部分有:无纸记录仪、涡街流量变送器、压力变送器 、Pt100热电阻以及无线通讯设备和后方计算机系统。系统结构如上图所示。

该系统的核心是彩色无纸记录仪，该产品是浙大中自集成控制股份有限公司研发、生产的，是以CPU为核心，辅以大规模集成电路和图形液晶显示器的新型智能化记录仪表，其性能、技术指标达到了国际先进水平，与同类产品相比，该记录仪有许多独到之处，特别适合油田现场较为复杂的显示和控制需要。首先，它质量可靠，性能稳定，在线校正，能够适应油田现场恶劣温度与电磁环境，另一方面，它所有输入、输出信号全隔离，并实现智能调理、万用输入功能，各种信号可直接输入，记录仪内部可自动识别，且可以为一次仪表提供全隔离配电，使用、维护非常方便；第三方面，精度非常高，可达到千分之一的精度；第四，高性价比。不但能显示、记录，而且具有调节、报警输出功能，特别适于高度分散，既需显示，又需控制的油田现场；第五，其内部固化了常规控制算法、常用介质温压补偿、流量累计等功能块；第六，它具有通讯和联网功能，记录仪上可配有两个RS-485接口和一个RS-232接口，使用它们可方便的组成网络，另外，体积小、容量大。最多可达16个输入通道，也可构成8路PID，同时可有12个开关量输出。

在本应用案例中，该系统主要用于采油站、联合站对每口井以及各个区域采油、气量的实时显示、记录，并把实时数据通过无线的方式传送给采油厂的调度中心，并可对各个实时数据进行累计，生成相应报表。

在该系统中，一般配10个输入通道、4各输出通道、6个开关量输出的彩色无纸记录仪。根据每个采油站、联合站的具体情况，其配置作相应改变，但最多可配16通道（包括输出通道）和12个开关量输出，如果一台无纸纪录仪不能满足需要，可配多台，多台记录仪可公用一台无线发射装置，作为和基地通讯的通道。

对于原油，由于其为液体，不需进行温度压力补偿，对于天然气，其流量累计采用了彩色无纸记录仪内部集成的专用的温度、压力补偿算法。
　　
■系统主要功能

该系统虽然硬件结构简单，投资少，但它不但实现了油田采油量的实时采集、显示，为油田的管理上一台阶，而且可以大大减少意外事故损失，其主要功能有：

　　 ● 及时性。油田后方能够实时掌握每个区域、甚至每口油、气井的生产动态，为快速制定生产和经营方案提供决策依据。

　　 ● 自动报警系统。在出现意外情况，如输油管线破裂，造成主管流量和分支管线流量之和产生较大差异，上位计算机经运算发出报警，提醒用户及时采取措施，减少事故损失。

　　 ● 在局部区域，如一个采油站或联合站内，出现异常情况，如某管线压力严重下降，可自动关闭相关阀门，防止事故发生。

　　 ● 提高统计数据的准确性。本系统提供各种形式的自动报表，不但节约大量人力，也减少了因认为因素造成的误差。

　　 ● 系统维护量小。由于采用了无线通讯技术，野外没有通讯线路，可大大减少维护量。

　　 ● 在采油站、联合站也可监控每口井或每个采油站的生产情况，不但有瞬时流量，而且有累计流量；各参数不但有棒图指示，而且有历史曲线显示，各项参数一目了然。

　　 ● 针对天然气的特点，我们在记录仪内集成了其专用流量累积计算算法，其温度、压力补偿计算公式如下：



　　
　　 ● 后方作为数据服务器的计算机通过无线方式接收数据后，不但本机可以显示、进行数据处理和报表打印，而且可通过网络达到数据共享。

　　 ● 双重记录功能。无纸记录仪和后方计算机同时记录，互为冗余，可较好的防止数据丢失，即使计算机中的数据由于各种原因丢失，可方便的从记录仪中取回历史数据。

　　 ● 本系统现场部分采用无纸记录仪，集采集、控制、记录、显示于一体，结构简单，功能强大。

　　 ● 配备了配套的计算机管理软件，用户可根据需要，十分方便的组态自己所需的画面及处理数据。
　　
■小 结

总之，该系统把彩色无纸记录仪和无线通讯技术有机结合，有效的解决了油田采油系统数据实时采集和处理问题，为油田的管理上一个台阶，而且可有效防止局部事故的发生，或在发生事故时提供报警，为处理事故赢得宝贵时间，降低事故损失。

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