油田自动化仪表中节能措施的应用分析
程延庆
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程延庆,. 油田自动化仪表中节能措施的应用分析[J]. 中国仪器,2022.8. DOI:10.12721/ccn.2022.157069.
摘要: 随着我国油田开发与利用,油田自动化设备也日益普及。然而,从我国当前的发展情况来看,目前我国有关企业在使用油田自动化仪表时,能耗较高,严重影响了油田的开发和利用。所以,积极地关注其油田自动化仪表的节能性能,将有助于提升我国油田资源开发的安全与稳定水平,推动我国油田资源开发与环境保护的有机融合。所以,本文主要从提高油田自动化仪表节能性能的重要性入手,对提高油田自动化仪表节能水平的具体措施进行了系统的研究,从而更好地推动我国油田开发的长期健康发展。
关键词: 节能;油田;自动化仪表;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157069
基金资助:

1.自动化仪表功能分析

1.1计算功能

在自动化仪表中增加一台微机,可极大地增强其计算能力,并可有效地处理资料与信息。从而使自动化仪表能够处理较大、较复杂的工程资料,并能明显地提高其计算的准确度。这是发展原油产量的关键。采用微型计算机及与之配套的相关的微型计算机处理软件,可以很好地解决油藏测量中存在的一些问题。在油田开发中,既可以减少对硬件设备的负荷,又可以进行搜索和优化,尤其是在计算方面。

1.2记忆功能

将常规仪表中所用的电路分为两部分:一是逻辑部分,二是时序部分。结果是,在一个装置中,记忆能力是比较落后的,记忆等级是比较低的。该方法仅能为油田生产中某一特定时间内的装置工作状况提供基础的记忆。但是,随着时间的流逝,设备的运行状态会发生改变,设备中已有的数据会被新的数据所代替,这些数据会逐渐消失,从而给油田生产带来很大的不利影响。采用微型计算机与自动控制装置相结合的方式,充分发挥微型计算机的巨大优势,实现了对油田生产状况的全部资料、信息的保存,避免了由于新增资料的影响而造成原有资料的丢失。这样,就可以不断地保存信息,并且对只保存一种状态进行修正和改善。

2.保障油田自动化仪表节能技术的条件

节约能源的重要性在于减少单位能源消耗,也就是提高能源效率。主要内容有:第一,提高能源控制水平,即各能源单位应采取相应的措施,降低生产过程中的能耗消耗,达到定额、量化的目标。第二,技术上的可行性,也就是装备的科学化、工艺上的领先。第三,经济上的合理性,是指在对各类设备进行经济分析后,既要取得显著的节能效果,又要取得较好的经济效益,并且要取得较好的投资与产出比率。第四,可为社会和环境所接受,符合安全和环保的要求,操作简单、实用、品质可靠。第五,对能源的合理高效利用,要在生产、加工、收集、储存、供应、使用等各个方面,对用能状况进行综合评价、合理布局、按质使用,达到高效率,高经济效益的目的。该仪表与先进的测量控制系统相结合,能够对油田企业的生产工艺进行优化,对油田企业的资源进行合理的规划与配置,从而使企业在生产过程中的能量使用效率得到极大的提高。与此同时,将智能计量仪表与自动化控制理论、数字技术和计算机网络技术相结合,从而达到了在线实时监控、动态控制、综合优化、精确调度控制的目的。为油田企业提供全面、可靠的生产决策支持;在提升计量与控制系统能源效率的同时,企业也将努力提升生产效率、品质、能源消耗等各项经营指标,以保证企业的健康与稳定发展。

3.节能措施在油田自动化仪表中的应用

3.1对自动化仪器传输阻力的控制

我国油田企业在使用自动化仪表时,不可避免地会与地面的液体发生接触,从而产生一定的阻力,在实际的输送工作中,阻力越大,所需的能源也就越多。流体在线路传输过程中,存在着较高的阻力,通常是在介质与流量仪表和阀组之间,因此,要在工作中实现节能,最重要的是要减少自动化仪器仪表传输介质时的阻碍。工作开展的目的有两种,一种是在各种流量测量设备中,增加节流装置的直径占比,在油田生产工作开展中,节流装置的应用是比较广泛的,根据有关的分析工作,可以得出压力损失与直径比之间呈反比关系,要在工作开展中减少压力的损失,就要变大相应的使用直径,从而达到节能工作的目的。另一种是利用调节阀来进行节能工作的控制,在油田生产过程中,调节阀进行对流量的控制,从而降低调节阀的阀阻比,能够极大程度地减少在使用过程中产生的能消耗,达到节能工作的目的。按照工作开展原则,选择适当的机泵与调节阀上的压降,利用变频控制器组成调节系统,提高工作开展效率,降低后台的电能消耗。

3.2交流变频技术的应用

随着电子学技术的发展,交流变频器正逐步被研制出来,并被广泛地应用于各种工业生产中,这是由于变频器的节电性能非常好,而且更经济、更便捷,大大提高了装置的运转效率。此外,还可以采用高性能变频调速技术,对工控系统的调速方式进行改进,即采用变频器对水泵出水进行调节。采用交流变频器技术的优点主要有三个方面:第一,无接触,无阻力的安装;第二,在控制过程中,由于采用了变频器来直接控制水泵的速度,因此可以更加方便地对水泵的流量进行有效的控制;第三,利用宽幅无级变速,可有效地改善系统的速度,并可省去包括调节阀在内的许多环节,降低外界的扰动。在此基础上,选用了水泵与调节阀的降压方式,并采用了变频控制装置,构成了一个综合的调速系统,从而提高了机组的总体效率。这样可以减少大约30%的能耗,特别是在一次泵系统中,当出现了过载时,其节能效果更加显著。

3.3合理优化自动化仪器仪表运作方案

为了在工作中实现节能的目标,必须通过对自动化仪表的安装位置、调节阀等布置的具体操作方案进行优化。比如,在调节阀门的安装布置时,可以试探性地把调节阀门装在换热器之后,把调节阀门装在闪蒸罐的入口,这样就能有效地把调节阀门内的物料进行汽化,把调节阀门内的压力损失降到最低。

3.4建设数字化油田

在当今信息化时代,人们的生活中,对计算机信息技术的应用已经延伸到了生活的各个方面,并且在工业生产中得到了广泛的应用。在进行油田生产工作的过程中,要科学、合理的引进各种计算机信息技术,从而实现对油田的数字化生产工作的开展,从而可以有效的提高油田生产工作的效率。比如,在抽油机井中运用数字化技术,可以实现对信息数据的实时采集和传输,从而提高了生产工作的效率,有效的减少了生产工作中的人力资源的占用,并减少了风险、电量的消耗等费用,将设备的损耗降到了最低。数字化油田建设是今后的发展方向,更要注重在油田中使用计算机信息技术,因此,对于自动化仪器仪表来说,计算机技术是其控制中心。

3.5运行维护阶段仪表

为了确保油田企业站场的各类生产设备及装置可以长期平稳、高效地运行,必须加强与之相匹配的自动化仪表系统的日常运行和维护,这不但可以有效地减少仪表故障的发生率,延长仪表的使用寿命,还对系统节能具有十分重要的意义。在日常维修中,对仪表测量信号进行监控,对仪表系统中的各个部件和线路进行检查,从而使仪表系统能够在高效、节能的状态下正常工作;此外,为了节约能源,应经常对仪表进行除尘,并对仪表进行加油和润滑。此外,还要对所有的制度进行完善,采用科学的维护和保养方法,强化对仪器仪表的校准和检定,将“跑、冒、滴、漏”现象降到最低,优化资源配置,节能降耗,减少油田企业的运行费用。

4.结语

通过以上分析,使我们认识到了油田自动化仪表节约能源的意义和实现其节约能源的方法。加速油田自动化仪表的节能化,是一项有利无害的工作。现在,各项改进节能措施和优化方案已经取得了一定的成果,但目标并不止于此。随着科学技术的发展,各类设备也变得更加复杂,因此,要想实现自动化仪表的节能,还有很长的路要走,油田企业仍需继续探索,以期在将来使油田自动化仪表的节能效果有一个质的飞跃。

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