油田儀表節(jié)能降耗技術措施應用

姜崢嶸（大慶油田有限責任公司儲運銷售分公司）

在處理采出的油氣資源時，在集輸以及加工環(huán)節(jié)，往往需要對系統(tǒng)內部存在的流體所對應的參數(shù)進行采集、計量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計并做相應的傳輸，這樣可以有效地保障系統(tǒng)的正常運行。自動化儀表需要具備如下特點：計量準確、經濟適用以及運行穩(wěn)定，可以適應油氣行業(yè)的發(fā)展。由于油氣行業(yè)需要自動化儀表滿足不斷變化的工況，并且需要時刻處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，這就要求自動化儀表應滿足計量準確度需要，以此借助先進的技術達到降低能耗的目的[1]。

1 保障油田自動化儀表節(jié)能技術的條件

節(jié)能主要是指降低單位產值的能耗，也就是提高能源的利用率，具體表現(xiàn)如下：每一個用能單位可以借助相應的先進技術來降低能耗，能源的定額消耗可以使用計量儀來實現(xiàn)；先進的儀表工藝和技術原理可以滿足需要；從經濟的層面進行分析，每一個儀表都可以實現(xiàn)節(jié)能效果，以此滿足其經濟性；能夠起到環(huán)保作用，可以優(yōu)化操作步驟，以此來滿足環(huán)境發(fā)展的需要；能夠高效地使用資源，在生產的每一個環(huán)節(jié)都對用能進行有效的綜合評估，并且依據(jù)能源的使用情況進行分析，都能體現(xiàn)經濟性[2]。

在儀表設備中通常都設置有較為先進的測控系統(tǒng)，能夠對生產工藝進行優(yōu)化，從而可以對油田資源進行科學的配置，極大地提高能源的利用率。通過使用智能化的能源計量儀器儀表可以對油氣生產線進行在線監(jiān)督、動態(tài)管理及精確調度，以此來達到產量增加及安全生產的目的。

2 儀表節(jié)能降耗技術措施

2.1 設計階段

在實施場站工程項目中，首先進行集輸、加工工藝設計，雖然在整個項目中，儀表屬于輔助項目，卻起著決定性的作用，能夠保證項目有效地運行。在大慶油田采油廠閥組間集油環(huán)產液計量改造項目中，井回油管路溫度設計通常在多通道閥內部均設置溫度套管，并在溫度套管內部添加硅油，實現(xiàn)遠距離智能控制，保證傳感器及溫度套管不會隨溫度的變化而出現(xiàn)測量誤差，可以進行節(jié)能控制，并且實現(xiàn)智能化管理[3]。

在油田生產過程中，一些場站如聯(lián)合站或天然氣處理廠等都設置了加熱爐、泵以及相應的風機等耗能設備。因此對于檢測此類型設備的儀表應該朝著自動化的方向發(fā)展，這樣可以達到降低能耗的目的。以轉油站內加熱爐為例，需要對介質進出口溫度以及相應的壓力參數(shù)進行收集，并把參數(shù)輸送給控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)經過處理后，將其反饋至加熱爐，使加熱爐實現(xiàn)自動平衡，進而使運行達到優(yōu)化及節(jié)能的目的。

隨著計算機科學的發(fā)展，對溫度、流量以及壓力等方面測量的儀表也逐漸實現(xiàn)了智能化，從而使油田工作人員不再憑借經驗以及人力來管理生產，優(yōu)化了生產工藝，起到了降低能耗的作用[4]。

2.2 選型優(yōu)化階段

通過分析油田聯(lián)合站以及儲油庫等工藝項目的優(yōu)化過程可以發(fā)現(xiàn)，自動化儀表的優(yōu)化過程主要考慮性能及相應的經濟性。隨著科學技術的飛速發(fā)展，已經研發(fā)出無壓損流量儀表。因此，在選取流量儀表時，應該從技術以及相應的結構角度進行分析，從而得到相應的節(jié)能儀表。2000年，在大慶油田某采油廠聯(lián)合站計量閥組設計的過程中，對比分析了笛形均速管流量計及孔板流量計。在對相同流量的同一流體進行測量時，使用笛形均速管流量計進行測量，所產生的壓力差小于孔板流量計的6%，相應的壓力壓頭損小于孔板流量計的2.5%。壓頭損往往隨著管道直徑的增加，而出現(xiàn)急速下降的現(xiàn)象。由于項目比較復雜，而相應的管子直徑比較小，相比之下，雖然笛形均速管流量計的價格比較高，但因其具有能耗小、準確度高等優(yōu)點，因此選用此類型儀表更為合理。

以熱電廠熱蒸汽計量為例子，在選擇渦街流量計時，應該充分考慮溫度、測量管傳感器及相應的管道內流速等因素，如果選擇不當，往往使傳感器由于高溫出現(xiàn)損壞或測量不精準的現(xiàn)象，這必將造成由于更換流量器而帶來的不必要開支。

2.3 安裝階段

對自動化儀表進行精心安裝及相應調試可以保障油田工藝系統(tǒng)安全有效地運行。安裝時必須對圖紙進行核對，需要按照國家及相應的行業(yè)規(guī)定來制定具有經濟性的技術方案。如安裝電磁流量計時，需要對前后水平直管段長度進行優(yōu)化，這樣可以有效地避免由于流體在流量計內流動而引起撓動。如安裝差壓變送器時，需要借助引壓管可把高低壓水引入1次儀表并取壓。安裝時需要采取因地制宜的方式，有效減少引壓管的長度，從而可以使引壓管的壓強變低。如安裝柱塞泵進出口壓力表時，需要借助引壓管把高低壓水引入1次儀表并取壓。安裝時要最大限度地減少引壓管的長度，有效降低管內壓力，否則，實際壓力將會大于測量壓力。若依據(jù)采油方案中地層所需的壓力，增加柱塞泵的出口壓力，這樣就會出現(xiàn)浪費資源的現(xiàn)象[5]。

2.4 運行維護階段

對自動化儀表系統(tǒng)進行全方位的維護可以使系統(tǒng)處于長期高效的運行。一般日常維護主要是指查看檢測儀表計量信號是否正常，對儀表的各個元件及相應的線路進行檢查，可以保證儀表的高效運行。此外，還應該保證儀表系統(tǒng)處的清潔，對其進行定期除塵及相應的潤滑很重要。對于干式高壓水表而言，其主要是對每口井注水量進行計量，而表頭設置的齒輪在運行過程中往往會出現(xiàn)能耗增大的現(xiàn)象。假如實際注入的數(shù)值大于測量值，那么就會造成誤加入過多的水，這樣就會形成資源浪費；因此，需要定期對表芯進行檢修[6]。

3 結論

在設計過程中，應重視儀表的節(jié)能性，因此制定了多種方案，并選擇了最優(yōu)的方案。在設備選型時，應重視招標機制，重點考慮精度、可靠性以及相應的節(jié)能狀況等，最終選出能夠滿足該項目要求的儀表。施工時要按照設計文件執(zhí)行，有效地避免由于安裝誤差而導致測量準確度下降及壓差增大的現(xiàn)象。在運行階段，應加強管理并籌建屬于自己的維修團隊，為設備的正常運行保駕護航。應該逐漸加大對自動化儀表軟件以及相應的硬件設備的投入力度，增強設備抗干擾性，進而推動石油行業(yè)智能化、節(jié)能化的發(fā)展。