第二章 1 油气田自动化汇总

5、油气田自动化的意义
• (1)科学决策支持
• (2)安全生产保障
• (3)节能降耗经济
• (4)劳动效率提高 • 发展现状
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第一节 计量站自动化
• 1 Fra Baidu bibliotek量站的任务是什么？
–对各个油气井进行集油；
–单独选井，检测油、气、水的各自产量；
–对于注水开采，需要检测注水压力及流量；
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• 各相在管道横截面中占据面积的平均值 • 各相通过管道横截面时轴向速度的平均值 • 截面相分率：管道横截面中，各相占据面积的百分比 • 体积相分率：流体单位体积中，各相占据面积的百分比
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4、 两相流混合计量法
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• 计量站是油田的重要组成部分。
• 计量站生产担负着站内各个油井的液、油、气三相计量任务， 需要及时、准确地为油田地质部门提供油藏工程资料。 • 油田计量站外输分离器的主要作用是将从地下打上来的原油 进行分离，即对天然气、油、水三者进行分离，在分离器中 天然气在最上层，油在中间层、水在最下层。 • 一般用手动操作，油位很容易低于出油口，这样天然气就从 出油口跑掉，造成很大的浪费，并且天然气的计量采用双波
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(m3) (m3)
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3 采用分离法的计量方案
• 3.2.原油含水的在线分析方法主要有哪些？
–电容法：根据油和水对电容数值的影响不同来测量 含水率，仅适用于中低含水率情况； –射频法：根据射频阻抗的不同来测量含水率； –微波法：根据微波传输衰减的不同来测量含水率； –放射性含水分析仪：根据油和水对放射线的影响不 同来测量含水率；
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• 3、油气田自动化的主要内容
»自动计量 »自动检测 »报警与保护 »自动调节与控制 »数据采集、传输、报表、汇总
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• 3、油气田自动化的主要内容
»自动计量
油气产量、注水量、能耗的计量。可以分3类 一、供油气藏动态分析为目的的计量，单井计量 --计量站 二、油气田生产管理用的各生产单元的油气计量，接转站出 口流量计量、联合站各入口及出口计量。 三、外销的商品计量、要求精度高。
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4、油气田自动化的结构框架
• 管控一体化的体系 • (1)过程控制层
• PLC
• PC
• (2)采油厂控制层
• (3)采油厂管理层
• DCS
• FCS • SCADA 系统
• (4)经营决策层
• 构成系统
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• 现场仪表和控制设备
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• 电容法： • 根据油和水对电容数值的影响不同来测量 含水率，仅适用于中低含水率情况；
• 原油 和 水的介电常数不同 80--84
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• 2.2—2.4
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3 采用分离法的计量方案
• 3.2.原油含水的在线分析方法有哪些？
–射频法 电磁波谱：
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3 采用分离法的计量方案
纹差压计进行手工测量很不准确，为解决这一问题，将油位 和天然气采用自动控制和测量，即采用计算机控制系统。
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一 计量站自动化
• 2 计量站的计量方法主要分为哪两类？
–传统的两相分离法进行计量；
• 计量速度慢； • 精度较高、置信度高、可靠性好； • 复杂、巨大、笨重、通用性差；
–新型的多相流混合计量；
• 计量速度快； • 体积小、重量轻； • 精度较低、价格偏高；
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3 采用分离法的计量方案一
• A. 加热密闭流程示意图
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3 采用分离法的计量方案一
计量站流程
• B. 计量站流程
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3 采用分离法的计量方案一
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3 采用分离法的计量方案一
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• 3.3.计量方案需要注意哪些问题？
–根据各井的产液量，合理选择计量容积；
• 容积过小，则液面波动剧烈，测量时间很短 • 容积过大，则时间过长，测量次数少
–根据各井的产油规律，建立合理的计量制度；
–合理选择与使用计量仪表；
• 各仪表的量程范围 • 现场产出水的矿化度
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在具备SCADA系统的油气田，计量站的另一功能是与主站 的通讯及就地监控。
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• 3、油气田自动化的主要内容
»自动检测
对各种工艺参数、设备参数、环境参数的实时测量， 如井口套压、油压、回压、温度等。 三相分离器、电脱水器的油水界面 长输管道的进出口压力温度流量等 各种机泵压缩机的压力、温度、震动、转速等
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• 3、油气田自动化的主要内容
»报警与保护 自动调节与控制 »数据采集、传输、报表、汇总
第二章 油气田自动化
–概述 –第一节 计量站自动化 –第二节 接转站自动化 –第三节 联合站自动化
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第二章 油气田自动化
• 概述 • 1、油气田自动化的主要对象 • 油气田生产过程是一个复杂的系统工程， 涉及的设备及工艺，采油—集输—处理
油气田
油气集输
从井口-计量间-联合站-原油库
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•如某计量站RTU监 控系统如图所示： •主要功能是RTU通 过选井控制箱、电 动球阀1-12实现选
井控制。
•液量计量、含水率
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4、 两相流混合计量法
• a.两相流的直接测量是怎样实现的？
– 理想情况下：
• 各相在管道横截面中瞬时占据的面积 • 各相通过管道横截面时的瞬时轴向速度
– 现有条件下：
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油气田生产过程
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2、油气集输生产过程特点 （1）油井产物复杂。油气水砂盐蜡 （2）油田地理环境恶劣。沙漠荒原沼泽 （3）生产单元分布广-点多、面广、线长 SCADA系统和DCS系统的混合 （4）生产过程相对粗放---可靠性高 皮实耐用。PLC 控制精度相对炼厂要求不高
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立式分离器
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3 采用分离法的计量方案
• 3.1.计量方案是如何实现的？
–选井控制：采用电动三通球阀
–计量分离：采用立式两相分离器
–气体计量：采用漩涡气体流量计 温度压力补偿 –液体计量：设定某一容积V(m3)，然后测量液体充满这 个容积的时间秒数T(s)，则单日产液量为： Q=V*(24*3600/T) (m3/day) –含水率f(%)：采用含水分析仪检测 –单日产水量：Qw = Q * f –单日产油量：Qo = Q - Q * f