掺水自控装置的应用及认识

苗坤（大庆油田第十采油厂基建工程管理中心，黑龙江 大庆 163000）

掺水自控装置的应用及认识

苗坤（大庆油田第十采油厂基建工程管理中心，黑龙江 大庆 163000）

本文结合近半年掺水自控装置应用效果及存在问题，引入和论述掺水自控装置原理及优势，并通过回油温度和掺水流量两种自控模式应用对比，摸索自控在运行过程中会出现哪些问题，并找到解决方法，更加精准的确定哪种状态下更适合采油工区使用。

自控;回油温度;掺水流量

2015年，某矿先后对三个采油工区进行自动化改造，对转油站、座阀组间和座配水间安装自动化设备。

为了加快自动化进程，摸索油井回油温度适合的自控模式，从2016年4月8日起，某工区全部油井掺水自控装置分批锁定自控。

目的是对比两种状态下自控在运行过程中会出现哪些问题，并找到解决方法，更加精准的确定哪种状态下更适合工区使用。工区主要拟在以下五种环境自控会有何变化。一是管线穿孔对系统影响有多大观察两种自控状态下进行对比，二是停电对单井、环有何影响两种自控状态下进行对比，三是高压热洗或油井作业等施工对单井、环有何影响两种自控状态下进行对比，四是其它外界因数对自控装置有何影响进行对比；五是设备本身出现故障会对生产井造成危害有多大等各种因素。

1 掺水自控装置原理

1.1 掺水自控装置的组成部分

磁电式涡流流量计由测量部分，显示部分，电机部分和闸门四部分组成。测量部分为测量掺水流量部分；显示部分为将测量的掺水流量、回油温度及掺水总流量三部分数据转换为数字形式显示出来；电机部分为将电流信号转换为闸门开关程度的部分；闸门部分为通过球阀的开关程度来调节掺水流量

1.2 掺水自控装置的工作原理

磁电式涡流流量计是通过两个圆孔的重合程度来调节掺水流量的大小，达到控制回油温度的目的，可实现手动与自动两种模式进行调节，HA代表手动模式，没有HA字样为自动调节模式。

自动调节模式又分为两种调节模式，根据掺水流量控制和根据回油温度进行控制。根据掺水流量控制的工作原理是通过测量部分测量出来的掺水瞬时流量，与该口油井设定的掺水流量进行对比，其差值转换为电流信号，通过电流信号带动电机做高速旋转，通过变速器的减速作用，带动阀芯缓慢旋转，实现对掺水瞬时流量的准确控制，保证回油温度稳定。

根据回油温度进行自动调节是通过测量的回油温度与设定的回油温度进行对比，差值转换成为电流信号，控制闸门的开关程度，调节掺水流量，最终达到控制回油温度的目的。

2 掺水自控装置应用及经验总结

2.1 选择运行模式

根据我工区实际情况，按各阀组间单、环井管线长短、以及是否易穿孔等特征分两部分进行自控试验，将管线较短、易穿孔的阀组间1#、5#、6#、7#、8#锁定温度自控模式；将2#、3#、4#、9#、10#、11#计量间锁定掺水流量自控模式。

2.2 经验总结

（1）计量间停电对自控装置运行的影响。

通过媒体传播是塑造城市文化形象的基本手段。影视媒介研究表明，采用系列影视片能够对受众在传递信息和影响人们观点、意见方面有着明显的效果。因此，本地区主流媒体更应该深入厂区、发掘历史、深挖典型人物、典型事件、结合当前党中央、国务院大力振兴东北老工业基地精神，制作出人民群众所喜闻乐见的影视纪录片，擦亮齐齐哈尔“国家工业明珠”这张亮丽的城市文化形象名片。

计量间停电来电后，内部电池有电的自控装置，自控模式不受影响，不切换；内部电池没电时，将自动切换为手动模式；来电后，有时会遇到自控装置配电柜跳闸现象，需要将保险逐个闭合，即可恢复正常使用。

（2）管线较长井不适合回油温度自控模式。在温度自控模式下，管线较长井的温度设定值与即时值差距较大时，会造成阀门自动开启过大或关死。

以某油井为例：4月15日9：30(0.85m3∕h，41℃)，温度目标值设定38℃后，15:30瞬时水量下降至0.00m3∕h，温度下降至28℃。

电动阀调节频率为6S到30S动作一次，可以通过人为来设定，但对于管线较长井，实际温度通过调节后回到计量间延迟的时间比较长，即使将电动阀动作频率调整至30S，还会造成电动阀开关过度。

（3）间出井更适合掺水流量自控模式。

掺水流量自控模式下，间出井因出油不稳定，回油温度忽高忽低，造成回油温度不合格。可见间出井更适合回油温度自控。

管线穿孔时，为达到设定温度值，电动阀将进行开大补偿，导致系统压力下降。

以某油井为例：4月19日14:00，掺水管线穿孔，回油温度自控模式中，水量自动调节到3.7m3∕h，温度回升速度慢，影响整个系统。

温度自控模式下，发生管线穿孔时，务必及时发现和处理，否则会导致整个系统紊乱，引发其他事故。

（5）仪器掺水流量显示易受强电或强磁干扰。

当设定为掺水流量自控模式时，电动阀因接受错误指令，连续调节阀门开关，直至关死或开启最大。

以2#计量间为例：4月20日凌晨3:30，检查发现所有仪表瞬时水量显示2.5m3∕h，在瞬时水量自控模式下，电机接到错误指令将阀门关死，导致回油温度下降。其中某油井出现管线堵塞。初步判断受计量间附近变压器发出的电磁场干扰仪器，结合厂家，卸下表头换下金属变头，流量显示恢复正常。

（6）温度自控模式下高压热洗井电动阀反复调节。

回油温度自控模式下，高压热洗过程中，热洗液进入回油管线后，致使回油温度升高，电动阀做关小掺水量动作，待到井口出液温度恢复正常时，电动阀做开大掺水量动作，导致热洗期间该井回油温度不稳定，甚至造成管线堵塞。

以某油井为例：4月23日10:15，检查发现该井温度53℃，15:20，发现该井温度32℃。

3 结语

(1)系统平稳运行时，温度自控比掺水流量自控在控制回油温度方面更加精准。

(2)回油温度自控模式下，影响因素更多，要求我们及时发现故障和处理，避免次生事故的发生。

(3)在不能远程监控情况下，掺水流量自控更适合工区应用。

[1]于艳梅.计量间掺水自控技术的适用性研究与应用[J].油气田地面工程,2005(8):25-26.

[2]郭瑞;黄静华;邵立南;何绪文;;神东矿区矿井水井下处理自控技术研究[J];科技创新导报;2009年01期.