壓力變送器在注水井油套壓數(shù)據(jù)監(jiān)控方面的應(yīng)用探討

蘇 健，馬建軍，雷寧橋，齊琳琳

（長慶油田分公司第三采油廠，陜西榆林 710000)

壓力變送器在注水井油套壓數(shù)據(jù)監(jiān)控方面的應(yīng)用探討

蘇 健，馬建軍，雷寧橋，齊琳琳

（長慶油田分公司第三采油廠，陜西榆林 710000)

隨著數(shù)字化在采油生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用，壓力、溫度、液位等數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集監(jiān)控為生產(chǎn)決策提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。通過對普通壓力表在油套壓采集監(jiān)控中存在的問題以及壓力變送器采集的優(yōu)勢等方面的介紹，分析論證壓力變送器在油套壓數(shù)據(jù)采集監(jiān)控中應(yīng)用的可行性。

數(shù)字化；油套壓；壓力變送器

1 概念

注水井的油壓表示井口注入地層的注入水在井口時(shí)的壓力，也叫注入壓力，套壓是油套環(huán)空的壓力。油套壓數(shù)據(jù)在一定程度上可以反映出地層的壓力水平，為精細(xì)注水提供重要的參考依據(jù)。我區(qū)目前平均注水井開井93口，油壓和套壓均采用普通壓力表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，共計(jì)安裝油壓表93塊，套壓表89塊。

2 普通壓力表錄取存在的問題

2.1 錄取不方便

我們都知道，油套壓數(shù)據(jù)每天必須得錄取一次，錄取的方式主要為井上工人現(xiàn)場落實(shí)上報(bào)，并且錄取的僅僅為24h中某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的壓力，不能準(zhǔn)確代表全天平均的壓力情況，同時(shí)站點(diǎn)員工需要對上報(bào)的油套壓數(shù)據(jù)手工錄入，工作量較大。

2.2 校驗(yàn)周期短

一般普通壓力表校驗(yàn)周期為6個(gè)月。

2.3 故障率高

0～25MPa壓力表我區(qū)共計(jì)安裝182塊，2016年共計(jì)報(bào)廢65塊，故障率為35.71%。

3 關(guān)于壓力變送器

3.1 概念

壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的儀表，而且輸出信號(hào)與壓力變量之間有一定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系（通常為線性函數(shù)）。

3.2 原理

工作狀態(tài)下被測介質(zhì)的兩種壓力通入高低壓力室，作用于敏感元件的兩側(cè)隔離膜片，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳遞到傳感器膜片兩側(cè)。傳感膜片與兩側(cè)絕緣偏上的點(diǎn)擊各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比關(guān)系。故兩側(cè)電容量就不等，通過震蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的電流、電壓輸出信號(hào)。（輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器4～20mA）

3.3 特點(diǎn)

（1）被測介質(zhì)廣泛，可測油、水及316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力。

（2）高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定性，線性好，溫度穩(wěn)定性高。（3）質(zhì)量好，防水性能好，使用壽命較長。

4 壓力變送器在現(xiàn)場的建設(shè)應(yīng)用

4.1 需要解決的問題

4.1.1 傳輸問題

我們要將現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理到最后電腦顯示，首先得井場具備通訊條件。

從表1可以看出，我區(qū)目前開注的93口水井，其中85口注水井所在井場具備網(wǎng)絡(luò)通訊條件，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力變送器的安裝及壓力數(shù)據(jù)采集傳輸。

表1 油一區(qū)各站點(diǎn)水井所在井場網(wǎng)絡(luò)情況統(tǒng)計(jì)表

4.1.2 數(shù)據(jù)處理問題

壓力變送器將壓力數(shù)據(jù)采集上來后，如何轉(zhuǎn)化為我們可以在電腦上直接看到的數(shù)據(jù)？從上表可以看出有85口注水井的井場具備網(wǎng)絡(luò)通訊條件，同時(shí)這些井場也都在采集功圖數(shù)據(jù)，我們可以利用現(xiàn)有的L201模塊，首先將壓力變送器采集的數(shù)據(jù)傳輸至L201，再通過L201將采集的數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行傳輸顯示。

4.2 壓力變送器相較于壓力表采集的優(yōu)點(diǎn)

就目前應(yīng)用普通壓力表采集油套壓數(shù)據(jù)存在的問題來看，我們?yōu)槭裁匆捎脡毫ψ兯推?，壓力變送器的使用能給我們帶來哪些實(shí)際的好處呢？

（1）數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與監(jiān)控。壓力變送器能夠?qū)崿F(xiàn)油壓套壓數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與錄取，同時(shí)可以通過SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示壓力數(shù)據(jù)，井區(qū)、站點(diǎn)、作業(yè)區(qū)相關(guān)人員可以隨時(shí)查看壓力數(shù)據(jù)曲線。

（2）高精度，數(shù)據(jù)采集更準(zhǔn)確。注水井油套壓所用壓變量程0～25MPa，其精度等級為0.1%，而目前我們所在用的普通0～25MPa的壓力表精度等級為1.6%，所以壓力變送器所測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比普通壓力表采集數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。

（3）校驗(yàn)周期長。壓力變送器每年校驗(yàn)一次，而普通壓力表每半年校驗(yàn)一次。如此，每年至少可以減少182塊壓力變的校驗(yàn)工作量，幾乎就是儀表班一個(gè)月的工作量。

（4）故障率低。我區(qū)目前共安裝壓力變送器126塊，2016年共計(jì)報(bào)廢8塊，故障率為6.35%，遠(yuǎn)低于壓力表的35.7%。

（5）彌補(bǔ)了SCADA系統(tǒng)在精細(xì)注水管理中的死角。

目前我區(qū)在用的SCADA系統(tǒng)可以對全區(qū)所有開注的93口注水井的流量、管壓、分壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，同時(shí)能夠自動(dòng)生成注水報(bào)表與之相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，然而油壓和套壓數(shù)據(jù)一直為人工手工錄入，錄取工作量大。采用壓力變送器采集數(shù)據(jù)后，就可彌補(bǔ)這一點(diǎn)，注水報(bào)表自動(dòng)生成，再無人工錄入數(shù)據(jù)的情況發(fā)生，極大減輕員工的工作量。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

隨著數(shù)字化各項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來越多的數(shù)據(jù)都采用數(shù)字化手段進(jìn)行采集監(jiān)控，油套壓數(shù)據(jù)作為注水管理中重要的參數(shù)，在具備數(shù)字化手段采集監(jiān)控的條件下，我們有理由也有必要應(yīng)用壓力變送器代替普通壓力表對油套壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控。

Discussion on Application of Pressure Transmitter in Oil Pressure Monitoring of Water Injection Well

Su Jian，Ma Jian-jun，Lei Ning-qiao，Qi Lin-lin

With the general application of digital production in oil production，the automatic collection and monitoring of pressure，temperature and liquid level provides reliable data support for production decision.This paper mainly analyzes the feasibility of the application of pressure transmitter in oil pressure data acquisition and monitoring by introducing the problems existing in the monitoring of oil pressure and the advantages of pressure transmitter acquisition.

digitization；oil pressure；pressure transmitter

TP212

A

1003–6490（2017）11–0055–02

2017–09–02

蘇?。?989—），男，甘肅天水人，助理工程師，主要從事石油開發(fā)工作。