摘 要:隨著數(shù)字化在采油生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用,壓力、溫度、液位等數(shù)據(jù)的自動采集監(jiān)控為生產(chǎn)決策提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。通過對普通壓力表在油套壓采集監(jiān)控中存在的問題以及壓力變送器采集的優(yōu)勢等方面的介紹,分析論證壓力變送器在油套壓數(shù)據(jù)采集監(jiān)控中應(yīng)用的可行性。
壓力變送器在注水井油套壓數(shù)據(jù)監(jiān)控方面的應(yīng)用探討
1 概念
注水井的油壓表示井口注入地層的注入水在井口時的壓力,也叫注入壓力,套壓是油套環(huán)空的壓力。油套壓數(shù)據(jù)在一定程度上可以反映出地層的壓力水平,為精細(xì)注水提供重要的參考依據(jù)。我區(qū)目前平均注水井開井93口,油壓和套壓均采用普通壓力表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,共計(jì)安裝油壓表93塊,套壓表89塊。
2 普通壓力表錄取存在的問題
2.1 錄取不方便
我們都知道,油套壓數(shù)據(jù)每天必須得錄取一次,錄取的方式主要為井上工人現(xiàn)場落實(shí)上報,并且錄取的僅僅為24h中某個時間點(diǎn)的壓力,不能準(zhǔn)確代表全天平均的壓力情況,同時站點(diǎn)員工需要對上報的油套壓數(shù)據(jù)手工錄入,工作量較大。
2.2 校驗(yàn)周期短
一般普通壓力表校驗(yàn)周期為6個月。
2.3 故障率高
0~25MPa 壓力表我區(qū)共計(jì)安裝182塊,2016年共計(jì)報廢65塊,故障率為35.71%。
3 關(guān)于壓力變送器
3.1 概念
壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號的儀表,而且輸出信號與壓力變量之間有一定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系(通常為線性函數(shù))。
3.2 原理
工作狀態(tài)下被測介質(zhì)的兩種壓力通入高低壓力室,作用于敏感元件的兩側(cè)隔離膜片,通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳遞到傳感器膜片兩側(cè)。傳感膜片與兩側(cè)絕緣偏上的點(diǎn)擊各組成一個電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時,測量膜片產(chǎn)生位移,其位移量和壓力差成正比關(guān)系。故兩側(cè)電容量就不等,通過震蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的電流、電壓輸出信號。(輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號的壓力傳感器4~20mA)
3.3 特點(diǎn)
(1)被測介質(zhì)廣泛,可測油、水及316不銹鋼和304不銹鋼兼容的糊狀物,具有一定的防腐能力。
(2)高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定性,線性好,溫度穩(wěn)定性高。
(3)質(zhì)量好,防水性能好,使用壽命較長。
4 壓力變送器在現(xiàn)場的建設(shè)應(yīng)用
4.1 需要解決的問題
4.1.1 傳輸問題
我們要將現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理到#后電腦顯示,shou先得井場具備通訊條件。
從表1可以看出,我區(qū)目前開注的93口水井,其中85口注水井所在井場具備網(wǎng)絡(luò)通訊條件,能夠?qū)崿F(xiàn)壓力變送器的安裝及壓力數(shù)據(jù)采集傳輸。
4.1.2 數(shù)據(jù)處理問題
壓力變送器將壓力數(shù)據(jù)采集上來后,如何轉(zhuǎn)化為我們可以在電腦上直接看到的數(shù)據(jù)?從上表可以看出有85口注水井的井場具備網(wǎng)絡(luò)通訊條件,同時這些井場也都在采集功圖數(shù)據(jù),我們可以利用現(xiàn)有的 L201模塊,shou先將3051壓力變送器采集的數(shù)據(jù)傳輸至 L201,再通過 L201將采集的數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行傳輸顯示。
4.2 壓力變送器相較于壓力表采集的優(yōu)點(diǎn)
就目前應(yīng)用普通壓力表采集油套壓數(shù)據(jù)存在的問題來看,我們?yōu)槭裁匆捎脡毫ψ兯推�,壓力變送器的使用能給我們帶來哪些實(shí)際的好處呢?
(1)數(shù)據(jù)自動采集與監(jiān)控。壓力變送器能夠?qū)崿F(xiàn)油壓套壓數(shù)據(jù)的自動采集與錄取,同時可以通過 SCADA 系統(tǒng)實(shí)時顯示壓力數(shù)據(jù),井區(qū)、站點(diǎn)、作業(yè)區(qū)相關(guān)人員可以隨時查看壓力數(shù)據(jù)曲線。
(2)高精度,數(shù)據(jù)采集更準(zhǔn)確。注水井油套壓所用壓變量程0~25MPa,其精度等級為0.1%,而目前我們所在用的普通0~25MPa 的壓力表精度等級為1.6%,所以壓力變送器所測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比普通壓力表采集數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。
(3)校驗(yàn)周期長。壓力變送器每年校驗(yàn)一次,而普通壓力表每半年校驗(yàn)一次。如此,每年至少可以減少182塊壓力變的校驗(yàn)工作量,幾乎就是儀表班一個月的工作量。
(4)故障率低。我區(qū)目前共安裝壓力變送器126塊,2016年共計(jì)報廢8塊,故障率為6.35%,遠(yuǎn)低于壓力表的35.7%。
(5)彌補(bǔ)了 SCADA 系統(tǒng)在精細(xì)注水管理中的死角。
目前我區(qū)在用的 SCADA 系統(tǒng)可以對全區(qū)所有開注的93口注水井的流量、管壓、分壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集,同時能夠自動生成注水報表與之相關(guān)的所有數(shù)據(jù),然而油壓和套壓數(shù)據(jù)一直為人工手工錄入,錄取工作量大。采用壓力變送器采集數(shù)據(jù)后,就可彌補(bǔ)這一點(diǎn),注水報表自動生成,再無人工錄入數(shù)據(jù)的情況發(fā)生,極大減輕員工的工作量。
5 結(jié)論與認(rèn)識
隨著數(shù)字化各項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,越來越多的數(shù)據(jù)都采用數(shù)字化手段進(jìn)行采集監(jiān)控,油套壓數(shù)據(jù)作為注水管理中重要的參數(shù),在具備數(shù)字化手段采集監(jiān)控的條件下,我們有理由也有必要應(yīng)用壓力變送器代替普通壓力表對油套壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控。