李寧霞，程黎輝，高慶鴿，賀建霞

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，陜西靖邊 710085）

在信息技術(shù)和自動計量技術(shù)大規(guī)模發(fā)展以前，含水原油或凈化油的交接計量是基于現(xiàn)場體積計量的基礎(chǔ)上實施相對應(yīng)的質(zhì)量計量。一般在生產(chǎn)一線，以體積計量為主；在凈化油方面，在交接雙方認(rèn)可的操作和計算方法基礎(chǔ)上，以質(zhì)量計量進(jìn)行產(chǎn)量計算及油田產(chǎn)能核驗[1]。

隨著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)場直接計量能力的提升，在原油生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售以及存儲等方面，應(yīng)用兩類方式實施計算：（1）依據(jù)體積實施分析，其單位通常用立方米；（2）依據(jù)質(zhì)量評估計算，其單位通常用噸。但無論以何種方式進(jìn)行計算，現(xiàn)場第一手?jǐn)?shù)據(jù)的可靠性和連續(xù)性是對在用技術(shù)的一個嚴(yán)峻考驗。通過對目前在用的SCADA 系統(tǒng)存在問題進(jìn)行分析，并改變其內(nèi)在的計量方法，進(jìn)行精細(xì)計量方法的升級，可取得較好的結(jié)果。

1 現(xiàn)狀

化子坪油區(qū)年產(chǎn)液約80.1×104m3，計量特點(diǎn)是站點(diǎn)多、液量大、含水率高，精準(zhǔn)計量監(jiān)控難度大，全區(qū)有站點(diǎn)35 座，綜合含水率處于高位，計量管理難度較大。產(chǎn)量隨油井的生產(chǎn)狀況變化明顯，波動產(chǎn)生的井組或單井很難快速、準(zhǔn)確地確定產(chǎn)液減少的站點(diǎn)，并進(jìn)一步追查到油井本身。由于產(chǎn)液含水率高的原因，凈化油計量及時性較差。傳統(tǒng)手工產(chǎn)量監(jiān)控模式以液量為主，受庫存、含水率、員工技術(shù)水平等因素影響較大，各個站點(diǎn)油量分析不準(zhǔn)確，增加了產(chǎn)量監(jiān)控人員分析工作難度與工作量。

1.1 改進(jìn)目標(biāo)

油氣集輸系統(tǒng)由不同功能的工藝單元組成，主要包括分井計量、集油、集氣、油氣水分離、原油處理（脫水）、原油穩(wěn)定、原油儲存、凈化、輕烴回收、烴液儲存、采出水處理、輸送等流程。各工藝單元之間用管線連接起來，計量控制系統(tǒng)是其中的一個重要環(huán)節(jié)。過程控制是其中的一個手段，輸入?yún)?shù)是監(jiān)控基礎(chǔ)，遵循計量原則標(biāo)準(zhǔn)是準(zhǔn)繩，尋求準(zhǔn)確性是計量的目標(biāo)，現(xiàn)場工人的素質(zhì)是關(guān)鍵。在信息化、數(shù)字化條件下，必須依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)錄取硬件，充分利用SCADA 系統(tǒng)高運(yùn)算能力，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析、數(shù)據(jù)變化快速反應(yīng)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時監(jiān)控。

1.2 具體改進(jìn)措施

依托低滲透油田地面建設(shè)的“低建設(shè)成本”核心，融合基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化成熟技術(shù)，進(jìn)一步完善以不加熱集輸為主的主體工藝路線的物理要求，在優(yōu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行計量模式的整合和定型，充分體現(xiàn)了“精、適、廣、好”的技術(shù)特色。完善數(shù)字化前端配套，整合SCADA 系統(tǒng)及MYSQL 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，完成高速計算分析。采用C 語言編程，實現(xiàn)系統(tǒng)自動進(jìn)行數(shù)據(jù)計算與匯總。并開發(fā)適合使用SCADA 系統(tǒng)統(tǒng)一界面，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、顯示等，能與原有系統(tǒng)完美兼容，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和易拓展性。

精細(xì)初級數(shù)據(jù)采集能力，擴(kuò)展服務(wù)器對流量、含水率數(shù)據(jù)的匯集和存儲，并對數(shù)據(jù)按照需求進(jìn)行整合、運(yùn)算、匯總，統(tǒng)計底層數(shù)據(jù)計算1 min 純油，編寫底層計量程序19 個，對每臺流量計60 s 現(xiàn)場錄取的數(shù)據(jù)進(jìn)行油量和水量計算，并自動累計。對底層數(shù)據(jù)自帶數(shù)據(jù)糾錯算法，對異常數(shù)據(jù)自動糾錯后進(jìn)行存儲，部分?jǐn)?shù)據(jù)可進(jìn)行人工判斷后再進(jìn)一步自動處理。按工作班時編寫底層純油計量程序11 個，對每臺流量計8 h 內(nèi)的數(shù)據(jù)按純油量和純水量計算，并將計算結(jié)果進(jìn)行求和存儲，自動傳送到指定位置[2]。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 站線應(yīng)用情況

2022 年中期，該計量技術(shù)在化子坪油區(qū)6 個中心站、7 條外輸干線的全面應(yīng)用，通過核對含水率分析儀、手工樣及量罐數(shù)據(jù)[3]，產(chǎn)量計量誤差在±3.2%以內(nèi)，可滿足生產(chǎn)一線對油量精準(zhǔn)計量的需求。在試運(yùn)行過程中，可做到站點(diǎn)產(chǎn)量報表自動生成，報表每日自動更新匯總，并支持歷史數(shù)據(jù)查詢及備注修改保存。為掌控站點(diǎn)液量變化情況，能達(dá)到輸差2 h 自動分析，變化超過計量誤差正負(fù)2 倍時，進(jìn)行強(qiáng)制報警；做到長輸管線管程油量自動監(jiān)控，提供管程差計算油量，細(xì)化產(chǎn)量監(jiān)控，防止管道泄漏（表1）。

表1 精細(xì)分區(qū)計量統(tǒng)計表

2.2 應(yīng)用案例

2023 年2 月2 日，監(jiān)控到化一轉(zhuǎn)產(chǎn)量及輸差異常，減少液量50.10 m3。經(jīng)現(xiàn)場檢查核實，是化一轉(zhuǎn)站內(nèi)管線墊片刺漏，倒改外輸流程，導(dǎo)致產(chǎn)量、輸差異常報警。鐮一轉(zhuǎn)管線為φ114 mm×13 km，管道輸送高含水率油后，外輸計量油量18 m3，下游接收僅14 m3，管程輸差異常報警，落實為管線上游站點(diǎn)高、低含水率交叉輸油，出現(xiàn)外輸計量純油與接收差異變大，三個作業(yè)班次后產(chǎn)量恢復(fù)正常。

3 結(jié)論

經(jīng)過對化子坪油區(qū)在用的SCADA 計量平臺升級、系統(tǒng)的深度應(yīng)用，做到了精細(xì)計量，做到計量誤差低、系統(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)簡單的特點(diǎn)。在化子坪油區(qū)中心站應(yīng)用7 條外輸干線，產(chǎn)量計量誤差在±3.2%以內(nèi)。能做到產(chǎn)量及時預(yù)警，站點(diǎn)液量、油量未完成配額時自動報警提示。能做到輸差實時監(jiān)控，管線上下游輸差在線監(jiān)控，自動報警。

精細(xì)計量技術(shù)可推廣性強(qiáng)，2020—2021 年在化子坪油區(qū)實施先導(dǎo)試驗6 個中心站7 條外輸干線。2022年逐步全廠擴(kuò)大推廣應(yīng)用至18 座站點(diǎn)，22 條外輸干線，實現(xiàn)軟著專利、報表自動生成、管道輸差監(jiān)控的精細(xì)產(chǎn)量監(jiān)控模式。達(dá)到依托SCADA 系統(tǒng)深化井組產(chǎn)量監(jiān)控，解決高液、高產(chǎn)井組單量波動難度大的問題，實時采集井組液量、含水率、純油量數(shù)據(jù)，為井組分析提供準(zhǔn)確的一手資料。但在端點(diǎn)計量儀表的統(tǒng)一性、數(shù)據(jù)的可靠性方面，需要投入較大的建設(shè)、維護(hù)力度。