油田仪表节能降耗技术措施应用

姜峥嵘（大庆油田有限责任公司储运销售分公司）

在处理采出的油气资源时，在集输以及加工环节，往往需要对系统内部存在的流体所对应的参数进行采集、计量、数据统计并做相应的传输，这样可以有效地保障系统的正常运行。自动化仪表需要具备如下特点：计量准确、经济适用以及运行稳定，可以适应油气行业的发展。由于油气行业需要自动化仪表满足不断变化的工况，并且需要时刻处于稳定的运行状态，这就要求自动化仪表应满足计量准确度需要，以此借助先进的技术达到降低能耗的目的[1]。

1 保障油田自动化仪表节能技术的条件

节能主要是指降低单位产值的能耗，也就是提高能源的利用率，具体表现如下：每一个用能单位可以借助相应的先进技术来降低能耗，能源的定额消耗可以使用计量仪来实现；先进的仪表工艺和技术原理可以满足需要；从经济的层面进行分析，每一个仪表都可以实现节能效果，以此满足其经济性；能够起到环保作用，可以优化操作步骤，以此来满足环境发展的需要；能够高效地使用资源，在生产的每一个环节都对用能进行有效的综合评估，并且依据能源的使用情况进行分析，都能体现经济性[2]。

在仪表设备中通常都设置有较为先进的测控系统，能够对生产工艺进行优化，从而可以对油田资源进行科学的配置，极大地提高能源的利用率。通过使用智能化的能源计量仪器仪表可以对油气生产线进行在线监督、动态管理及精确调度，以此来达到产量增加及安全生产的目的。

2 仪表节能降耗技术措施

2.1 设计阶段

在实施场站工程项目中，首先进行集输、加工工艺设计，虽然在整个项目中，仪表属于辅助项目，却起着决定性的作用，能够保证项目有效地运行。在大庆油田采油厂阀组间集油环产液计量改造项目中，井回油管路温度设计通常在多通道阀内部均设置温度套管，并在温度套管内部添加硅油，实现远距离智能控制，保证传感器及温度套管不会随温度的变化而出现测量误差，可以进行节能控制，并且实现智能化管理[3]。

在油田生产过程中，一些场站如联合站或天然气处理厂等都设置了加热炉、泵以及相应的风机等耗能设备。因此对于检测此类型设备的仪表应该朝着自动化的方向发展，这样可以达到降低能耗的目的。以转油站内加热炉为例，需要对介质进出口温度以及相应的压力参数进行收集，并把参数输送给控制系统，数据经过处理后，将其反馈至加热炉，使加热炉实现自动平衡，进而使运行达到优化及节能的目的。

随着计算机科学的发展，对温度、流量以及压力等方面测量的仪表也逐渐实现了智能化，从而使油田工作人员不再凭借经验以及人力来管理生产，优化了生产工艺，起到了降低能耗的作用[4]。

2.2 选型优化阶段

通过分析油田联合站以及储油库等工艺项目的优化过程可以发现，自动化仪表的优化过程主要考虑性能及相应的经济性。随着科学技术的飞速发展，已经研发出无压损流量仪表。因此，在选取流量仪表时，应该从技术以及相应的结构角度进行分析，从而得到相应的节能仪表。2000年，在大庆油田某采油厂联合站计量阀组设计的过程中，对比分析了笛形均速管流量计及孔板流量计。在对相同流量的同一流体进行测量时，使用笛形均速管流量计进行测量，所产生的压力差小于孔板流量计的6%，相应的压力压头损小于孔板流量计的2.5%。压头损往往随着管道直径的增加，而出现急速下降的现象。由于项目比较复杂，而相应的管子直径比较小，相比之下，虽然笛形均速管流量计的价格比较高，但因其具有能耗小、准确度高等优点，因此选用此类型仪表更为合理。

以热电厂热蒸汽计量为例子，在选择涡街流量计时，应该充分考虑温度、测量管传感器及相应的管道内流速等因素，如果选择不当，往往使传感器由于高温出现损坏或测量不精准的现象，这必将造成由于更换流量器而带来的不必要开支。

2.3 安装阶段

对自动化仪表进行精心安装及相应调试可以保障油田工艺系统安全有效地运行。安装时必须对图纸进行核对，需要按照国家及相应的行业规定来制定具有经济性的技术方案。如安装电磁流量计时，需要对前后水平直管段长度进行优化，这样可以有效地避免由于流体在流量计内流动而引起挠动。如安装差压变送器时，需要借助引压管可把高低压水引入1次仪表并取压。安装时需要采取因地制宜的方式，有效减少引压管的长度，从而可以使引压管的压强变低。如安装柱塞泵进出口压力表时，需要借助引压管把高低压水引入1次仪表并取压。安装时要最大限度地减少引压管的长度，有效降低管内压力，否则，实际压力将会大于测量压力。若依据采油方案中地层所需的压力，增加柱塞泵的出口压力，这样就会出现浪费资源的现象[5]。

2.4 运行维护阶段

对自动化仪表系统进行全方位的维护可以使系统处于长期高效的运行。一般日常维护主要是指查看检测仪表计量信号是否正常，对仪表的各个元件及相应的线路进行检查，可以保证仪表的高效运行。此外，还应该保证仪表系统处的清洁，对其进行定期除尘及相应的润滑很重要。对于干式高压水表而言，其主要是对每口井注水量进行计量，而表头设置的齿轮在运行过程中往往会出现能耗增大的现象。假如实际注入的数值大于测量值，那么就会造成误加入过多的水，这样就会形成资源浪费；因此，需要定期对表芯进行检修[6]。

3 结论

在设计过程中，应重视仪表的节能性，因此制定了多种方案，并选择了最优的方案。在设备选型时，应重视招标机制，重点考虑精度、可靠性以及相应的节能状况等，最终选出能够满足该项目要求的仪表。施工时要按照设计文件执行，有效地避免由于安装误差而导致测量准确度下降及压差增大的现象。在运行阶段，应加强管理并筹建属于自己的维修团队，为设备的正常运行保驾护航。应该逐渐加大对自动化仪表软件以及相应的硬件设备的投入力度，增强设备抗干扰性，进而推动石油行业智能化、节能化的发展。