油井自动计量与信息系统建设

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1、油井自动计量与信息系统建设摘要：关键词：1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。然而，目前我国很多油田计量站仍然采用人工计量方式，采注工人三班工作制，劳动强度较大，效率较低。同时，人工计量是间歇性工作方式，计量次数少、时间短，再加上大部分油井间出、原油含水较高，所以计量结果代表性差，不能为油藏工程提供真实可靠的资料。自动计量和管理信息系统为实现计量站生产全面自动化提供了可能。国内外陆续推出了功能完善的远程控制终端（RTU）,提高了计量站现场控制

2、的自动化水平；通过无线/有线通信系统，可以将各个计量站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，实现计量站无人值守；而SCADA系统的实时生产数据通过网络传输到管理信息系统（MIS）后，可实现对生产数据的自动分析处理。目前，计量站生产自动化在新媼的彩南、石西、莫北等油田，华北油田釆油四厂等地已经得到规模化应用，在青海、中原等其它油田也得到了推广。自动计量系统的可靠运行，实现了实时监测油田生产动态，及时发现生产故障、事故隐患和口动完成计量任务，从而使油皿现场生产管理制度发生了根本性转变，由昔日旧体制

3、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；由以调度为屮心指挥生产，变为以白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。2.三相计量工艺流程和计量站控制终端2.1“油气分离器加压力平衡罐”计量工艺流程及其计量站控制终端，［插入图］该工艺中，采用油气分离器和压力平衡罐，二者相互连通，气压始终平衡。压油阶段打开压油阀，此时油气分离器内液面相对平衡罐液位存在一定的位差（2m左右），油气分离器内液体可以

4、靠自重压入压力平衡罐内。当需要计量时，选择一个电动三通球阀（D1F12）将油井的来油改入分离器进行气、液两相分离。当向计量站的计量控制终端（RTU）发出启动命令后，RTU将分离器电动两通阀D13关闭，分离器液位上升。当液位上升到液位计下限时，液位计的相应触点开关F1动作，RTU开始有效计量时间的计时（也可根据液位值判断上下液位）。当液位上升到液位计上限时，液位计的相应触点开关F2动作，RTU停止有效计量时间的计时。根据分离器容积和每次计时时间，可以计算出该油井日产液量，结合含水率或原油密度，可计算出该油井的日产油量；气体通过气体流量计计量

5、后与原油混合进集油汇管，混输至集中处理站。根据每次计吋吋间内的天然气流量F累计，并检测出气时的温度T、压力P进行补偿，可以计算出该油井的日产气量；然后进入压油过程，RTU将分离器的电动两通阀D13打开，油水混合液通过D13压出，分离器液位下降。同时，用髙含水分析仪A1连续测量含水率，并计算含水率平均值，从而计算液、油产量。当分离器液位下降到低于“分离器液位计下限”，液位计的相应触点开关F2动作，压油结朿，RTU将电动两通阀D13关闭。此后分离器液位转而上升，又进入下个罐次的计量。每个计量过程可包含多个罐次，其结果数据包括：井号，计量起始日

6、期和时间，计量总时间和有效时间，计量罐数，日产液量（体积和重量）、tl产油量（体积和重量）、日产水量（体积和含水率）、日产气量等。三相计量计算的数学模型参见资料［1］。对于这种工艺流程，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人机界而操作命令或屮控室远程操作命令，自动将某一个或多个油井切换到计量位，并启动计量。倒井控制可包括人工倒井和自动排序倒井等方式。用于倒井的电动阀除了上述的三通阀外，也可以是多通阀。计量流程控制：某一个或多个油井切换到计量位后，根据上、下液位开关状态自动控制压油阀的开、关，完成一定时间或一

7、定罐次的计量（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、实际计量罐次、平均含水率、天然气流量自动计算出液、油、气的日产量。2.2“质量流量计”计量工艺流程及其计量站控制终端该工艺中，使用质量流量计取代了油气分离器完成产量计量。通过三通阀可以选择対哪一口井进行计量。油井来油通过质量流量计后可对原油流量进行检测，同时用含水仪检测原油含水率，进而可计算出纯油流暈。另外，使用气体流暈计对气暈进行检测。计量站现场控制终端能够对原油流量、含水率、天然气流量实时检测和计算，从而实现该油井产量的三相计量。对于这种工艺流程

8、，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屮控室远程操作命令，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