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摘要：

從自動化儀表節能降耗促進油田企業持續穩定發展的角度，介紹了自動化集成技術在油田儀表節能降耗中的應用；并根據油田企業在項目中多年的實踐經驗，從自動化儀表的設計選型、現場安裝調試、運行管理等階段分析了油田企業采取的節能降耗技術措施。

關鍵詞：

油田企業；自動化；儀表；節能；降耗

油田企業對采出的油氣資源在集輸、加工的不同階段，均須對系統內的流體進行各種參數采集、計量、數據統計和傳輸，這是保障油田企業完成能源生產計劃和日常管理工作的基礎。計量準確、運行穩定、經濟適用的自動化儀表，不僅能滿足油氣生產過程中不斷變化的工況、設備的安全啟／停、穩定運行、優化操作、故障處理、低碳經濟，而且還可以達到節能降耗的效果，使油田企業大大提高了勞動生產率和經濟效益?；谧詣踊瘍x表滿足計量精度要求，采取先進技術及措施達到最大限度節能降耗的目的具有重大的實際意義[1]。

1保障油田自動化儀表節能技術的條件

節能是指降低單位產值的能源消耗，即能源的利用效率，它包括以下5個方面：1）加強用能管理，各用能單位應采取必要措施減少生產過程中能源的浪費及損耗，實現能源消耗有定額，使用有計量[2]。2）技術上可行，是指儀器儀表的原理科學、工藝先進。3）經濟上合理，即通過經濟分析，使各種儀器儀表不僅實現明顯的節能效果，而且要有一定的經濟效益，并達到一定的投入產出比。4）社會、環境可接受，滿足安全、環保要求，并且操作簡便、實用、質量可靠。5）合理、高效地利用能源，從生產、加工、集輸、儲備、供給、使用等各個環節，對用能情況都要做到綜合評價、合理布局、按質用能、綜合利用，符合利用效率高、經濟效益好的要求[3]。儀表配備先進的測控系統，可優化油田企業的生產工藝，合理規劃和調配油田企業資源，可大幅提升企業生產過程中的能源利用效率[4]。同時，將智能化的能源計量儀器儀表與自動化控制理論、數字化技術、計算機網絡技術相結合，對油田企業的整個生產過程可做到在線實時監測、動態管理、全面優化、準確調度管理和可靠決策；在提高測控系統能源利用效率的同時，進而達到增加產量、提高質量、降低生產能耗、確保安全可靠生產等運行管理目標[5]。

2石油石化企業儀表節能降耗技術措施

2.1設計階段儀表

油田地面工程的場站項目，首先是從其集輸、加工工藝設計開始，儀表專業設計雖然是整個項目中的輔助配套專業，但卻是整個系統的靈魂，是其平穩運行的關鍵。例如：大慶某采油廠閥組間集油環產液計量改造項目中，在每口井回油管路上溫度計設計時，在多通道閥進口前均安裝溫度套管內充硅油，且具備現場和遠傳功能相結合的智能溫度計來代替玻璃管溫度計（溫度計套伸入管路中，與流體介質充分接觸），避免了溫度套管與傳感器接觸不充分及環境溫度變化帶來的溫度測量誤差，不僅有效實現了系統節能，而且提高了測量精度和智能化管理[6]。聯合站、轉油站、天然氣處理廠等場站中使用各種加熱爐、壓縮機、泵、風機等耗能設備，檢測這些設備運行參數的儀表宜向智能化、集成化、系統化方向發展，并在設計過程中優化控制方案，將有效地降低設備耗能，增加油田企業效益。如轉油站內加熱爐，通過采集介質進出口溫度、壓力等參數，并把其傳至站內控制室，經控制系統處理后將指令反饋至加熱爐，可實現加熱爐的自動平衡，達到優化運行、提高運行效率、節能降耗的目的。隨著電子和網絡技術的發展，測量溫度、壓力、流量、液位等參數的儀表逐步朝智能化方向發展，解決了油田生產中靠經驗、靠人力來進行粗放型的運行模式，有利于工藝系統在運行中的節能降耗。

2.2選型優化階段儀表

油田聯合站、轉油站、儲油庫等大型工藝項目在其工藝優化過程中，自動化儀表系統的優化選型通常從其性能及經濟性2方面考慮[7]。如油田常用的流量儀表，在其運行過程中的壓頭損會消耗工藝系統中部分能量。目前，隨著我國科研和制造水平的提高，低壓損甚至是無壓損流量儀表也研制成功；所以，設計階段進行流量儀表選型時，在保證工藝參數測量精度的前提下，應從技術及結構角度加以分析，選擇節能型儀表[7]。2010年，在大慶油田某采油廠聯合站計量閥組設計中，對笛形均速管流量計和孔板流量計進行了實驗對比分析：測量相同流量的同一流體過程中，笛形均速管流量計測量產生的差壓低于孔板流量計的6%，產生的壓頭損低于孔板流量計的2.5%；同時，其壓頭損隨著測量管道直徑的增大而加速下降。該項目流程復雜，管徑較小，雖然笛形均速管流量計價格較高，但其在運行過程中耗能更低、計量精度高，節能效果明顯、經濟效益更佳，選擇該型流量計更符合實際[8]。在熱電廠熱蒸汽計量應用渦街流量計的選型中，若未考慮溫度、測量管傳感器、管道內流速、口徑等因素，勢必造成選型不當，流量計傳感器遇高溫易損壞、測量不準等問題，后期更換流量計造成追加投資，不利于自動化儀表節能。在變送器室外安裝時加裝變送器防雷裝置，有效地保護了現場變送器不受雷擊，免于更換變送器帶來的損失，達到了節能降耗。

2.3安裝階段儀表

自動化儀表的安裝與調試，直接影響油田工藝系統是否安全運行及維護費用高低。安裝前要認真審查設計圖紙，并根據相關國家、行業規范制定技術可行、經濟合理的技術措施[9]。例如：在電磁流量計的安裝過程中，要嚴格保障其前后水平管段的長度，以確保流體在流量計內流動時不受撓動；同時，流量計安裝的水平度必須滿足規范要求，否則，不僅加大流體阻力，而且測量誤差會成倍增加。又如柱塞泵進出口壓力表和差壓（或壓力）變送器安裝過程中，一般采用引壓管將高、低壓水引至1次儀表取壓。在安裝時可根據現場實際優化施工方案，盡量減小引壓管的長度，減少管路彎頭數量，以降低引壓管內的壓降；反之，會導致測量壓力小于實際壓力，管理人員會根據采油方案中地層所需壓力提高柱塞泵的出口壓力，造成能源的浪費。

2.4運行維護階段儀表

為保證油田企業站場的各種生產設備及裝置能夠長期平穩、高效運行，應加強配套的自動化儀表系統的日常運行維護工作，不僅可有效降低儀表故障發生率、延長其使用壽命，而且對系統節能也尤為重要。日常維護主要是監測儀表計量信號，檢查儀表系統的各種元件及線路是否完好，這些都是保證儀表系統在高效、節能狀態下運行的關鍵；同時，保持儀表系統的清潔，定期為儀表除塵、加油潤滑，亦可達到節能目的。例如：干式高壓水表廣泛應用于油田配水間中對每口井注水量的計量，表頭中齒輪在長時間運行后或由于周圍振動等原因，造成水表阻力加大，耗能增多；同時，由于測量值小于實際注入值，會誤導管理人員人為加大注水量，浪費水資源，為此可采用定期檢定或更換表芯的方法進行維護。另外，嚴格各項規章制度，采取合理的維護及維修措施，加強儀器儀表的標定及檢定工作，最大限度減少“跑、冒、滴、漏”，優化資源配置、節能降耗，降低油田企業的運營成本。

3結論

為了實現儀器儀表的節能效果，在設計階段要高度重視，進行多方案對比，優中選優；在選型過程中，嚴格落實招投標制度，從精度、節能、可靠性、價格等方面綜合考慮，選擇適合本項目的儀表；施工過程中要嚴格執行設計文件，應在國家相關標準、規范要求下施工，避免因安裝誤差過大導致測量精度下降、壓差增大；運行階段要加強管理，組建精干的維修隊伍，定期進行保養；企業應不斷加大投入，提高自動化儀表的軟件、硬件性能，降低其價格和能耗，增強抗干擾能力，促進石油企業高效穩定發展。

作者：許化文 單位：大慶油田自動化儀表有限公司

參考文獻：

[1]孫延祚.從節能降耗要求看推廣應用VNZ流量計的必要性[J].石油化工自動化，2005（5）：95-98.

[2]張寧，秦德鑫，王秀芳.基于Matlab和C#的數顯儀表數字識別系統[J].計算機技術與發展，2013（9）：70-73.

[3]周明平，梁圣新.談工業自動化儀表的節能方法[J].油氣田地面工程，2003，22（1）：23-24.

[4]俞伯炎.石油工業節能技術[M].北京：石油工業出版社，2000：21.

[5]張志杰，呂玉紅.加熱爐控制系統低成本改造的實現[J].自動化儀表，2003，24（3）：61-64.

[6]孫維清，王建中.流量測量節流裝置設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2000：54.

[7]程艷波.自動化儀表在煤化工行業的應用分析[J].科技致富向導，2012（2）：326.

[8]陳洪全，岳智.儀表工程施工手冊[M].北京：化學工業出版社，2005（6）：337-338.