姜崢嶸（大慶油田有限責(zé)任公司儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司）

在處理采出的油氣資源時(shí)，在集輸以及加工環(huán)節(jié)，往往需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部存在的流體所對(duì)應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行采集、計(jì)量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并做相應(yīng)的傳輸，這樣可以有效地保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。自動(dòng)化儀表需要具備如下特點(diǎn)：計(jì)量準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)適用以及運(yùn)行穩(wěn)定，可以適應(yīng)油氣行業(yè)的發(fā)展。由于油氣行業(yè)需要自動(dòng)化儀表滿足不斷變化的工況，并且需要時(shí)刻處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，這就要求自動(dòng)化儀表應(yīng)滿足計(jì)量準(zhǔn)確度需要，以此借助先進(jìn)的技術(shù)達(dá)到降低能耗的目的[1]。

1 保障油田自動(dòng)化儀表節(jié)能技術(shù)的條件

節(jié)能主要是指降低單位產(chǎn)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(gè)用能單位可以借助相應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)來(lái)降低能耗，能源的定額消耗可以使用計(jì)量?jī)x來(lái)實(shí)現(xiàn)；先進(jìn)的儀表工藝和技術(shù)原理可以滿足需要；從經(jīng)濟(jì)的層面進(jìn)行分析，每一個(gè)儀表都可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，以此滿足其經(jīng)濟(jì)性；能夠起到環(huán)保作用，可以優(yōu)化操作步驟，以此來(lái)滿足環(huán)境發(fā)展的需要；能夠高效地使用資源，在生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)用能進(jìn)行有效的綜合評(píng)估，并且依據(jù)能源的使用情況進(jìn)行分析，都能體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性[2]。

在儀表設(shè)備中通常都設(shè)置有較為先進(jìn)的測(cè)控系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而可以對(duì)油田資源進(jìn)行科學(xué)的配置，極大地提高能源的利用率。通過(guò)使用智能化的能源計(jì)量?jī)x器儀表可以對(duì)油氣生產(chǎn)線進(jìn)行在線監(jiān)督、動(dòng)態(tài)管理及精確調(diào)度，以此來(lái)達(dá)到產(chǎn)量增加及安全生產(chǎn)的目的。

2 儀表節(jié)能降耗技術(shù)措施

2.1 設(shè)計(jì)階段

在實(shí)施場(chǎng)站工程項(xiàng)目中，首先進(jìn)行集輸、加工工藝設(shè)計(jì)，雖然在整個(gè)項(xiàng)目中，儀表屬于輔助項(xiàng)目，卻起著決定性的作用，能夠保證項(xiàng)目有效地運(yùn)行。在大慶油田采油廠閥組間集油環(huán)產(chǎn)液計(jì)量改造項(xiàng)目中，井回油管路溫度設(shè)計(jì)通常在多通道閥內(nèi)部均設(shè)置溫度套管，并在溫度套管內(nèi)部添加硅油，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離智能控制，保證傳感器及溫度套管不會(huì)隨溫度的變化而出現(xiàn)測(cè)量誤差，可以進(jìn)行節(jié)能控制，并且實(shí)現(xiàn)智能化管理[3]。

在油田生產(chǎn)過(guò)程中，一些場(chǎng)站如聯(lián)合站或天然氣處理廠等都設(shè)置了加熱爐、泵以及相應(yīng)的風(fēng)機(jī)等耗能設(shè)備。因此對(duì)于檢測(cè)此類(lèi)型設(shè)備的儀表應(yīng)該朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，這樣可以達(dá)到降低能耗的目的。以轉(zhuǎn)油站內(nèi)加熱爐為例，需要對(duì)介質(zhì)進(jìn)出口溫度以及相應(yīng)的壓力參數(shù)進(jìn)行收集，并把參數(shù)輸送給控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后，將其反饋至加熱爐，使加熱爐實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡，進(jìn)而使運(yùn)行達(dá)到優(yōu)化及節(jié)能的目的。

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，對(duì)溫度、流量以及壓力等方面測(cè)量的儀表也逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化，從而使油田工作人員不再憑借經(jīng)驗(yàn)以及人力來(lái)管理生產(chǎn)，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，起到了降低能耗的作用[4]。

2.2 選型優(yōu)化階段

通過(guò)分析油田聯(lián)合站以及儲(chǔ)油庫(kù)等工藝項(xiàng)目的優(yōu)化過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化儀表的優(yōu)化過(guò)程主要考慮性能及相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)研發(fā)出無(wú)壓損流量?jī)x表。因此，在選取流量?jī)x表時(shí)，應(yīng)該從技術(shù)以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行分析，從而得到相應(yīng)的節(jié)能儀表。2000年，在大慶油田某采油廠聯(lián)合站計(jì)量閥組設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)比分析了笛形均速管流量計(jì)及孔板流量計(jì)。在對(duì)相同流量的同一流體進(jìn)行測(cè)量時(shí)，使用笛形均速管流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，所產(chǎn)生的壓力差小于孔板流量計(jì)的6%，相應(yīng)的壓力壓頭損小于孔板流量計(jì)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(xiàng)目比較復(fù)雜，而相應(yīng)的管子直徑比較小，相比之下，雖然笛形均速管流量計(jì)的價(jià)格比較高，但因其具有能耗小、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，因此選用此類(lèi)型儀表更為合理。

以熱電廠熱蒸汽計(jì)量為例子，在選擇渦街流量計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮溫度、測(cè)量管傳感器及相應(yīng)的管道內(nèi)流速等因素，如果選擇不當(dāng)，往往使傳感器由于高溫出現(xiàn)損壞或測(cè)量不精準(zhǔn)的現(xiàn)象，這必將造成由于更換流量器而帶來(lái)的不必要開(kāi)支。

2.3 安裝階段

對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行精心安裝及相應(yīng)調(diào)試可以保障油田工藝系統(tǒng)安全有效地運(yùn)行。安裝時(shí)必須對(duì)圖紙進(jìn)行核對(duì)，需要按照國(guó)家及相應(yīng)的行業(yè)規(guī)定來(lái)制定具有經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)方案。如安裝電磁流量計(jì)時(shí)，需要對(duì)前后水平直管段長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化，這樣可以有效地避免由于流體在流量計(jì)內(nèi)流動(dòng)而引起撓動(dòng)。如安裝差壓變送器時(shí)，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(shí)需要采取因地制宜的方式，有效減少引壓管的長(zhǎng)度，從而可以使引壓管的壓強(qiáng)變低。如安裝柱塞泵進(jìn)出口壓力表時(shí)，需要借助引壓管把高低壓水引入1次儀表并取壓。安裝時(shí)要最大限度地減少引壓管的長(zhǎng)度，有效降低管內(nèi)壓力，否則，實(shí)際壓力將會(huì)大于測(cè)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(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)資源的現(xiàn)象[5]。

2.4 運(yùn)行維護(hù)階段

對(duì)自動(dòng)化儀表系統(tǒng)進(jìn)行全方位的維護(hù)可以使系統(tǒng)處于長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。一般日常維護(hù)主要是指查看檢測(cè)儀表計(jì)量信號(hào)是否正常，對(duì)儀表的各個(gè)元件及相應(yīng)的線路進(jìn)行檢查，可以保證儀表的高效運(yùn)行。此外，還應(yīng)該保證儀表系統(tǒng)處的清潔，對(duì)其進(jìn)行定期除塵及相應(yīng)的潤(rùn)滑很重要。對(duì)于干式高壓水表而言，其主要是對(duì)每口井注水量進(jìn)行計(jì)量，而表頭設(shè)置的齒輪在運(yùn)行過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)能耗增大的現(xiàn)象。假如實(shí)際注入的數(shù)值大于測(cè)量值，那么就會(huì)造成誤加入過(guò)多的水，這樣就會(huì)形成資源浪費(fèi)；因此，需要定期對(duì)表芯進(jìn)行檢修[6]。

3 結(jié)論

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)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(shè)備選型時(shí)，應(yīng)重視招標(biāo)機(jī)制，重點(diǎn)考慮精度、可靠性以及相應(yīng)的節(jié)能狀況等，最終選出能夠滿足該項(xiàng)目要求的儀表。施工時(shí)要按照設(shè)計(jì)文件執(zhí)行，有效地避免由于安裝誤差而導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確度下降及壓差增大的現(xiàn)象。在運(yùn)行階段，應(yīng)加強(qiáng)管理并籌建屬于自己的維修團(tuán)隊(duì)，為設(shè)備的正常運(yùn)行保駕護(hù)航。應(yīng)該逐漸加大對(duì)自動(dòng)化儀表軟件以及相應(yīng)的硬件設(shè)備的投入力度，增強(qiáng)設(shè)備抗干擾性，進(jìn)而推動(dòng)石油行業(yè)智能化、節(jié)能化的發(fā)展。