第二章 1油气田自动化概要课件.ppt
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1、19:53,1,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,19:53,2,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,油气集输,油气田,从井口-计量间-联合站-原油库,19:53,3,油气田生产过程,19:53,4,2、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,19:53,5,3
2、、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,19:53,6,3、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。,19:53,7,3、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,19:53,
3、8,3、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,19:53,9,4、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(2)采油厂控制层(3)采油厂管理层(4)经营决策层构成系统,PLCPCDCSFCSSCADA 系统现场仪表和控制设备,19:53,10,19:53,11,19:53,12,19:53,13,5、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,19:53,14,第一节 计量站自动化,1 计量站的任务是什么?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
4、注水压力及流量;,19:53,15,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。,19:53,16,一 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
5、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;,19:53,17,3 采用分离法的计量方案一,A. 加热密闭流程示意图,19:53,18,3 采用分离法的计量方案一,B. 计量站流程,计量站流程,19:53,19,3 采用分离法的计量方案一,19:53,20,3 采用分离法的计量方案一,19:53,21,立式分离器,19:53,22,3 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液体计量:设定某
6、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 (m3)单日产油量:Qo = Q - Q * f (m3),温度压力补偿,19:53,23,3 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;,19:53,24,电容法
7、: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2.22.4 80-84,19:53,25,3 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:,19:53,26,3 采用分离法的计量方案,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,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。,如某计量站RTU监
8、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,19:53,27,19:53,28,4、 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: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,19:53,29,4、 两相流混合计量法,b.两相计量的有关技术有哪些?总量检测(流速检测)容积式仪表、超声波、涡轮、节流装置电阻、电容等电信号的互相关等
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