原油計(jì)量站作為油井原油計(jì)量和匯集的樞紐，在油田的生產(chǎn)中扮演十分重要的角色。實(shí)現(xiàn)原油計(jì)量站的自動(dòng)化計(jì)量與監(jiān)控，對(duì)于實(shí)現(xiàn)整個(gè)油田系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控，提高原油計(jì)量的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)效率等都具有十分重要的意義。

    基于和利時(shí)公司HOLLiAS LK系列PLC的油田自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)是集組態(tài)數(shù)據(jù)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息通訊技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)采集、控制技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)于一體的綜合控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了油田實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集，使操作人員在控制室內(nèi)就可以了解全部計(jì)量間區(qū)域的生產(chǎn)情況，進(jìn)行調(diào)度管理。該系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性，規(guī)模可以自由伸縮，系統(tǒng)可以隨時(shí)擴(kuò)容。

    工藝流程概述

    簡(jiǎn)要工藝流程如圖1所示。系統(tǒng)主要由計(jì)量用三通閥、分離器、平衡罐和原油伴熱等部分組成。

                        

    工作流程描述

    油井原油通過(guò)輸油管道被輸送到計(jì)量站。在非計(jì)量狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)每口油井的三通閥都指向工作匯管方向，原油直接通過(guò)工作匯管被輸送出去。當(dāng)需要對(duì)某一口油井原油進(jìn)行計(jì)量時(shí)，則將此口油井對(duì)應(yīng)的三通閥指向計(jì)量匯管方向。原油由計(jì)量匯管進(jìn)入分離器，在分離器中開(kāi)始對(duì)原油進(jìn)行計(jì)量。計(jì)量后的原油經(jīng)平衡罐流入輸出匯管被輸送出去。

    計(jì)量原理

    對(duì)油井原油的計(jì)量包括混合液的產(chǎn)量（M³）和體積含水率（%）計(jì)量?jī)刹糠帧；旌弦寒a(chǎn)量V是通過(guò)計(jì)量油井完成設(shè)定的分離器高度（50cm）所需要的時(shí)間T，并由公式：V = δ / T得到。其中，δ=15564，計(jì)量系數(shù)（可修改）。

    由上面計(jì)量得到的產(chǎn)量并不能直接得出油井的原油產(chǎn)量τ（噸），因?yàn)槠渲羞€有相當(dāng)一部分是水。所以要計(jì)量原油產(chǎn)量，還需要得到對(duì)應(yīng)于每口油井的原油體積含水率（%）。原油體積含水率ξ（%）是由安裝在分離器油出口管道上的含水分析儀測(cè)量含水率的瞬時(shí)值，并通過(guò)PLC對(duì)得到的含水率瞬時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)加權(quán)平均而得到。即ξ=（V-τ/ρ）/ V。

    最后由公式：τ =（1-ξ）Vρ，得到油井的原油產(chǎn)量τ（噸）。其中，ρ為原油密度。

    系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

    根據(jù)系統(tǒng)的控制要求和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)做如下設(shè)計(jì)：

    系統(tǒng)設(shè)中央控制室和現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量站，以分別實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中控制管理和現(xiàn)場(chǎng)就地操作。

    中央控制室主要設(shè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)上運(yùn)行和利時(shí)公司的FacView監(jiān)控軟件，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控管理。

    在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量站設(shè)PLC系統(tǒng)，以完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和程序控制。PLC系統(tǒng)選擇和利時(shí)公司的HOLLiAS LK系列PLC，LK具有完善的模塊種類(lèi)和靈活、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。另外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的就地操作，在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量站還設(shè)有觸摸屏。通過(guò)觸摸屏，用戶(hù)可以在計(jì)量站內(nèi)完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控。

                   

    由于現(xiàn)場(chǎng)站和中央控制室之間的距離較遠(yuǎn)，考慮到搭建無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)的可行性，在各現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量站和中央控制室之間搭建了GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)站與中央控制室之間的通訊。

    系統(tǒng)功能

    生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示功能

    根據(jù)用戶(hù)的需要?jiǎng)?chuàng)建總貌圖、流程圖、工況圖、趨勢(shì)曲線(xiàn)圖、儀表棒圖、報(bào)警畫(huà)面，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，且各畫(huà)面之間可方便的進(jìn)行切換。另外，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并實(shí)時(shí)顯示。

    報(bào)警功能

    輸油過(guò)程中出現(xiàn)意外情況，或有人非正常進(jìn)入計(jì)量間時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向控制室發(fā)出聲音、圖像等報(bào)警信號(hào)，通知控制室內(nèi)人員，起到安全保護(hù)的作用。

    通訊狀態(tài)檢測(cè)與監(jiān)視功能

    系統(tǒng)實(shí)時(shí)診斷通訊狀態(tài)和線(xiàn)路連接情況，以提高通訊可靠性。

    線(xiàn)路自動(dòng)恢復(fù)處理

    通訊線(xiàn)路出現(xiàn)中斷現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)的自動(dòng)恢復(fù)功能會(huì)保證線(xiàn)路中斷時(shí)發(fā)送的報(bào)文不被丟失。

    查詢(xún)、打印功能

    根據(jù)用戶(hù)需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分類(lèi)查詢(xún)，如單元數(shù)據(jù)查詢(xún)、歷史報(bào)警查詢(xún)等；還可以自動(dòng)生成和打印各種報(bào)表。

    系統(tǒng)特點(diǎn)

    系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；

    采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊距離遠(yuǎn)，且不受建筑物的阻擋；

    實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化自動(dòng)計(jì)量，計(jì)量精度高；

    遠(yuǎn)程、現(xiàn)場(chǎng)可控的兩級(jí)控制方案，可以靈活地滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求；

    簡(jiǎn)潔、生動(dòng)的監(jiān)控畫(huà)面顯示，可以方便用戶(hù)隨時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況；

    系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單、具有良好的可擴(kuò)充性。