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油田常用仪器仪表的故障诊断与维修探讨

康安峰

托普威尔石油技术股份公司,北京,100012

摘要: 我国的社会经济在21世纪以来取得了稳定发展,油田常用仪器仪表的应用水平也得到了极大的提升。同时,为了满足油田现代化的发展需求,以及社会生产生活对石油资源的需求量的不断增加,在油田各个生产环节中,常用仪器仪表的应用中心也逐渐由传统模式的分析故障类型逐步向诊断维修方向转变。油田通常情况下指的是单一地质构造下产油面积内流程的总和。根据其储量的不同,可以将油田进一步划分为小型、大型以及特大型油田等几种类型,油田的采储量与油田经济价值存在直接联系,与此同时,油田容易受到自身驱动能力的影响,导致即使存在较大储量,但是产量相对较低。如何才能够对油田的储量、产量以及经济价值进行精准计算,已经成为油田在生产实践中面临的一个重要问题。而在上述的计算和估算过程中,常用仪器仪表发挥出了重要作用,因此,针对油田常用仪器仪表故障诊断及维修问题进行探讨具有重要的实践意义。
关键词: 油田;常用仪器仪表;故障诊断;维修
DOI:10.12721/ccn.2023.157033
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引言

油田流量计量仪表现场标定技术的作用是保证流量开采结果的准确性,为油田流量计量工作提供工具和数据支撑,油田开采过程中这一工作尤为重要。因此,相关单位在油田开采过程中,要提高对油田流量计量仪表现场标定技术的重视,派遣经验丰富的高素质人才进行现场标定工作,最大程度地发挥油田流量计量仪表的作用。

1自动化仪表

自动化仪表组成包含多个自动化零件,能够精确测量并记录数据是其显著优势,在紧急情况下,还可以自动发出报警信号,提醒相关人员。自动化仪表可以看作信息传输机器,其雏形是工业仪表,随着自动化技术成熟,开始在工业仪表中融入自动化技术,最终形成当前的自动化仪表。同时,其体积也从大变小,但功能却更加齐全,例如,自动化仪表具有相当大的存储能力,在油田数字化建设中应用,可以准确存储记录庞大信息和数据。同时,仪表自身抗干扰能力强,在记录相关数据中其他数据组不会对其形成干扰,此项出具记录好后即可记录下一项数据,其准确性也比较高。油田数字化的建设过程对于有着严格的石油生产量的计算要求,由此反映出建设质量的高低,使用自动化仪表可以对产量准确计算,满足使用需求。在采油设备中应用自动化仪表,其作用就是实现自动化采油设备、减少采油工作人员数量、提高采油效率,有效实现精细化的管理,采集和控制油田作业生产参数,方便工作人员及时掌握油田现场生产情况。仪表自动化系统中主要内容就是测量系统、信号系统、联锁保护系统以及调节系统等,这些系统都需要通过 DCS 系统来运作,将 DCS 系统结合网络技术,可以有效控制生产指令、指导工作。先将油田作业生产线中,通过自动化仪表准确测量接转站和联合站的温度、流量、压力等参数,依托网络技术进一步转换读取搜集的数据,以判定管道泄漏情况,确定泄漏点,保障作业安全。当前,自动化系统组成以 DCS 控制系统为主,DCS控制系统有显著应用优势,其技术成熟、可快速运行,并能够有效结合现代网络,实现对全生产过程的掌控。

2油田常用仪器仪表的故障诊断与维修探讨

2.1制定仪表检测计划

为保障仪表检测在数字油田中的作用,相关部门在开展仪表检测的过程中,需根据油田中的设备配置情况,做好仪表的分类,根据最终的分类结果,制定最符合本油田实际情况的仪表检测计划,在该检测计划中,应明确包含不同类型仪表的检测内容、流程、注意事项、检测方法与检测周期,在后续的仪表检测过程中,严格执行此计划,一旦在仪表检测时发现了仪表的异常情况,需立即与相关部门协商,针对仪表的问题,制定相应的处理对策,恢复仪表的正常使用。当制定了完善的仪表检测计划以后,后续的检测工作开展时,负责仪表检测的有关部门和人员,要严格执行此检测计划中的各项规定,保障表检测的全面性、规范性,提高仪表检测的整体水平。

2.2测量信号法

如果技术人员在没有配备示波器等精密测量仪器的情况下,手头只有万用表,则可以针对仪器仪表的各部件利用万用表对其电平进行检测,同时也可以实现相关部件是否完好地测试,并可以对仪器内部各接线端子、线路通断状况进行检查。利用万用表在检查过程中,一旦发现某一个单元后部位存在异常,那么就表示该部位存在故障,后续应该针对该部位进行重点检查,直到所有故障被完全排除。如果故障解除人员在配备示波器以及带测量点原理图的情况下,可以充分结合相关资料并充分利用示波器对仪器仪表电压、波形和脉冲时间进行测量,同时,经过认真分析后就可以实现故障部位以及具体原因的大致确定。例如,某井站 RTU 在运行过程中突然出现输出数据无法显示的故障问题,维修人员针对仅占 RTU 数据线、选片线以及数据线利用示波器对其时钟脉冲信号进行检测,如果经检测并未出现结果,那么则可以初步确定是该仪器仪表的 CPU 或晶振遭到破坏;与此同时,也很有可能是相关辅路元器件出现损坏而导致故障,这对这类故障应该对相关元器件进行重点检查来实现故障定位。

2.3DCS 控制系统的应用

在采油生产中,自动化系统中的 DCS 控制系统要结合油气生产管控一体化系统,以提高采油的效率和质量,具体各部分应用如下。(1)现场采集和控制部分。现场采集就是全面收集数据信息,通过控制系统作用整合信息,整体上掌握采油信息,提升采油质量与效率。(2)网络通信部分。网络通信部分是 DCS 系统中重要组成部分,主要就是梳理和管理信息,及时统一发布信息,加强各系统与部门间联系,确保采油作业中信息获取顺利不会受环境制约。(3)监控中心。在DCS系统中,监控中心是核心部分,监控信息主要就是流量、液位、采油温度等,数据收集完成后续整合并传输到中控服务器,服务器对信息进行分析和归类,依据信息内容和分类再传送给对应人员,提升采油质量、效率和安全性。在采油过程中存在各因素的影响,往往容易导致数据缺失,具体原因可能是服务器配置不均衡、位置不合理等。因此,布置控制系统过程中,专业人员要全面了解采油化解,计算数据平均值,以此为依据设置传输服务器,从而实现对各个管道内实际情况的掌握,便于及时发现问题、及时解决问题,实现安全、稳定输油。人工仪表在控制不稳定,面临多种限制因素,不适应数字化油田发展。因此,需推广应用自动化仪表技术。但对于一些偏远地区,其采油自动化系统难以及时健全和优化,需提高自动化仪表的使用效率。

结语

石油企业常用仪器仪表的故障检修属于一项非常复杂且细致的工作,由于仪器仪表的检修工作会涉及多个方面,且当前仪器仪表的技术水平更新升级非常快,因此在故障诊断和维修过程中经常会受到个人因素的影响。因此,针对油田仪器仪表不仅要进行故障的精准判断,作为维修人员也要应该不断地加大专业知识的学习,这样才能全面提升油田常用仪器仪表检修质量,才能够实现油田生产技术水平的全面提升,才能够真正为推动数字化油田的建设奠定坚实的基础。

参考文献

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