地面计量流程的新型配套安全监控技术.pdf

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1、地面计量流程的新型配套安全监控技术1潘登（1中国石油川庆钻探钻采工程技术研究院）摘要：本文介绍了近年来在高温、高压、高含硫气田使用的地面计量流程的安全监控系统。安全控制系统部分投入的技术有：安全阀的设置和ESD紧急关闭系统；监测系统有：流程温度、压力数据监测、硫化氢含量实时监测、视频监测。整个安全监控系统准确、高效，自动化程度高，对于“三高”气井的放喷测试起到了积极的安全保障作用。关键词：地面流程、监测、控制川渝气田近年来在“三高”气田的完井试油作业中，基本普及使用了70Mpa或105Mpa的防硫地面流程。地面流程设备的

2、投入使用，不仅有效保证了试油放喷测试过程地面人员及设备的安全，而且也大大提高了资料录取的准确性及完整性。为保障地面流程的安全运行，一系列安全监测与控制技术被投入现场应用，这些技术共同组成了地面流程的安全监控系统，使得地面测试计量技术水平得到了进一步提高。一、安全控制技术“三高”气井在进行地面放喷测试的时候，由于压力高、温度高，尽管地面测试流程设备具有较高的承压能力，并有良好的压力控制技术，但是一旦出现管线冰堵造成设备超压或是管线渗漏等情况时，将可能引起较严重的安全事故，必须尽快释放设备承受的高压，或是关闭部分设备及管线，

3、以做到保证地面设备及人员的安全。因此，地面安全控制技术由安全阀的设置及特殊的ESD紧急关闭系统的使用来实现。1、安全阀设置首先为了保证热交换器的使用安全，在热交换器壳程上安装了破裂盘式安全阀，安全阀开启压力1.5MPa，当蒸汽或盘管天然气泄漏造成壳体压力过高时，作者简介：潘登（1976-），高级工程师，1998年7月毕业于北京石油学院石油工程专业，现在川庆钻探钻采工程技术研究院，主要从事试油测试与封隔器完井方面的研究与技术服务工作。地址：（618300）四川省广汉市中山大道南二段88号。电话：（0838）5151352自

4、动打开安全阀卸压，保证测试人员安全。破裂盘打破后，必须立即停止热交换器的使用，在更换破裂盘以后，才可重新使用热交换器。其次，在分离器进口装有弹簧安全阀，根据分离器的最大承压能力，一般将弹簧安全阀的开启压力设置为最大承压值的80%，一旦压力超过，安全阀回将高压迅速释放掉，压力释放后，安全阀可以自动关闭，并立即保证分离器的正常使用。2、特殊的ESD紧急关闭系统的使用当出现管线渗漏或其它意外情况时，快速关闭井口是最安全的措施。因此，地面流程还配置了一套独特的ESD（EmergencyShutDown）系统（见图1），从图中可看

5、到，整个ESD系统包括：一个控制面板（ESDcontrolconsole）、高/低压传感器（H-pilot、L－pilot）、采油树（Flowhead）上的液动阀（Actuator）、ESD远程手动控制点（ESDStations）、空气源（驱动控制面板）组成。具体工作过程如下：图1地面流程的ESD控制系统示意图◆流动测试时操作ESD控制面板的泵将采油树上的液动阀打开；◆在流程测试管线上不同的位置设置几个“高/低压传感器”，一般在节流管汇之前设置“低压传感器（L－pilot）”，当节流管汇前管线上的压力突然降低，低于设置的

6、压力，“低压传感器（L－pilot）”将感应的信号迅速传达ESD控制面板上，控制面板及时关闭测试树上的液动阀。在热交换器、分离器之前设置“高压传感器（H－pilot）”当压力突然增高，超过设定值，同样“高压传感器（H－pilot）”将感应的信号迅速传达ESD控制面板上，控制面板及时关闭采油树上的液动阀。◆在流程的不同位置设置几个ESD远程手动控制点（ESDStations），当流程中出现异常情况，如：硫化氢泄漏、人员中毒、火焰熄灭、测试管线超压等，都可立即通知地面测试指挥人员，及时手动操作（ESDStations）关闭采

7、油树液动阀，保证流程安全。二、安全监测技术要满足对流程安全的有效控制，必须有及时、准确的监控手段，这样才能够使安全隐患刚出现的时候立即采取相应措施，排除险情。目前的地面计量流程已经实现地面温度和压力数据监测、硫化氢含量监测、视频监测等全方位监测技术。不仅能获取准确、完整的测试数据，并能对异常情况警示作用。1、面测试数据监测地面测试数据采集软件和各节点的温度、压力传感器以及数据传输线缆共同组成数据采集系统。采用数据采集控制系统，可以实时监控整个流程中的关键点的压力、温度，最快速度达到每秒1次。同时，可以实时绘制各节点的温度

8、、压力曲线，供操作人员掌握压力、温度的波动情况。另外，利用数据采集软件根据不同监控点设置不同的压力、温度报警值，当监测点超压时和温度过低时，系统会自动发出警报（发出报警声和主界面上报警点变色两种方式），引起操作人员警觉，以做出适当的控制处理措施，防止因温度过低引起冰堵和其他原因造成的压力突然升高，造成地面测试流程管线