彩色無紙記錄儀油田采集中的應用

為了增加原油產量，在該大慶油田采用了一種較新的采油技術―――氣舉采油，其基本原理是將高壓天然氣通過套管和采油管之間的環行間隙注入油井內，然后通過油層攜帶原油進入油管，天然氣在油管的上升過程中推動原油一起來到地面管匯，從而達到采油的目的，油氣混合物到達地面后進行油氣分離，分離出來的天然氣經加壓再次進入油井。為了更好控制每口井的注氣壓力，記錄進入每口井的天然氣量，并在大負荷、壓力不足的情況下能夠快速關閉一批低產井而使其它井正常生產，特使用該采油站氣舉平衡供氣控制系統。

三、系統組成

    其主要部分有: KH300AG彩色無紙記錄儀、KH300AG彩色記錄分析儀，渦街流量變送器、氣動薄膜調節閥、壓力變送器 、Pt100熱電阻。系統結構如下頁圖所示。

圖一 KH300AG彩色系列記錄儀控制示意圖

    該系統的核心是KH300AG彩色無紙記錄儀，該產品是公司自行研發、生產的，以CPU為核心，輔以大規模集成電路和圖形液晶顯示器的新型智能化記錄儀表，其性能、技術指標達到了*水平。與同類產品相比，該記錄儀有許多獨到之處，尤其適合大慶油田現場較為復雜的顯示和控制需要。首先，它質量可靠，性能穩定，在線校正，能夠適應大慶油田現場惡劣溫度與電磁環境；另一方面，它所有輸入、輸出信號全隔離，并實現智能調理、萬用輸入功能，各種信號可直接輸入，記錄儀內部自動識別，為一次儀表提供全隔離配電，使用、維護非常方便；第三方面，精度非常高，可達到千分之一的精度；第四，高性價比。不但能顯示、記錄，而且具有調節、報警輸出功能，特別適于高度分散、既需顯示又需控制的大慶油田現場；第五，其內部固化了常規控制算法、常用介質溫壓補償、流量累計等功能塊；另外，體積小容量大。zui多可達16個輸入通道，也可構成8路PID，同時可有12個開關量輸出。

圖二 工業現場分布簡圖

    在本應用案例中，采油廠要求每四口井一組加以控制，總管有作為氣體溫、壓補償的溫度和壓力，每口井的注入氣體壓力送給記錄儀，記錄儀根據其設定值經PID運算，將結果輸出到調節閥，從而達到控制氣體壓力的目的。此外，每口井還有一個流量，所以我們特別為該廠設計配置了10路輸入通道、4路模擬量輸出通道、4個開關輸出的KH300AG彩色C無紙記錄儀，以求達到性價比*的效果。

四、系統主要功能

    雖然該系統僅采用了生產的少量硬件產品，但它已*實現了復雜的油井氣舉自動控制，而且還滿足了其它功能需求。用zui少的錢和空間，贏得了zui大的功效。

    系統主要功能實現：

    1. 油井注氣流量自動顯示、累計，流量采用了記錄儀內置的累計模塊。針對天然氣的特點，我們在記錄儀內集成了其流量累積計算算法，其溫度、壓力補償計算公式如下：

    2. KH300AG彩色無紙記錄儀具有多通道、多回路能力，使喚一臺記錄儀可實現多口井、甚至一個站的控制、顯示、記錄，又提供了注氣壓力低壓報警輸出功能。

    3. 根據大慶油田現場十分分散的特點，系統配置了記錄分析儀。利用該記錄分析儀，不但可方便的將分布在各地的記錄儀存儲的數據轉移到分析儀中進行離線顯示與分析，而且可以轉存到通用計算機中進行處理、打印報表等。

    4. 配備了成套的計算機管理軟件，用戶可根據需要，非常方便的組態自己所需的畫面及處理數據。 

五、小結

    總之，該系統實現了采油站氣舉平衡供氣控制，而且提供了其它管理功能，為采油增產、降耗打下了良好基礎。