安控科技-E541X系列三相計量控制器

　    一. 產品概述：
　　計量站是油田的重要組成部分。計量站生產擔負著站內各個油井的液、油、氣三相計量任務，需要及時、準確地為油田地質部門提供油藏工程資料。然而，目前我國很多油田計量站仍然采用人工計量方式，采注工人三班工作制，勞動強度大，效率低。同時，人工計量是間歇不連續(xù)的，計量次數(shù)少、時間短，再加上大部分油井間出、原油含水較高，所以計量結果代表性差，不能為油藏工程提供真實可靠的資料。
　　E541X系列三相計量控制器是為適應油田自動化的需要而專門設計的，它在油田計量站生產過程自動化中的應用具有以下重要意義：
　　1．將人工計量改為自動連續(xù)計量，將含水率的人工取樣化驗改為自動連續(xù)檢測，能夠提供準確、詳實的油藏工程資料。
　　2．實現(xiàn)計量站無人值守、減員增效，徹底改變計量站生產作業(yè)制度。
　　3．在現(xiàn)場生產自動化的基礎上，實現(xiàn)中控室信息處理自動化，提高油田管理水平。

　　二. 系統(tǒng)組成:
　　E541X系列三相計量控制器選用安控先進的主控制器和I/O模塊，硬件采用模塊式結構，提高系統(tǒng)的可靠性、可擴展性，易于選型、維護和擴展。在基本配置的基礎上，可根據現(xiàn)場監(jiān)控的需要，選配人機界面、打印機、電臺、UPS等設備，以及配置選井控制箱為計量站內的電動執(zhí)行機構供電。
　　E541X系列三相計量控制器硬件結構具備如下特點：
　　1. 硬件擴展功能
　　硬件采用模塊式結構，可根據現(xiàn)場計量油井、注水井的數(shù)量擴展I/O點數(shù)，以及根據功能需要擴展人機界面、打印機、通信設備等。
　　2. 通信接口功能
　　控制器具有RS232、RS485、TCP/IP等多種通信方式，采用標準、開放的通信協(xié)議，可與中控室之間實現(xiàn)計量站采集數(shù)據上傳、計量結果上傳和中控室參數(shù)設置的下傳等遠程操作，從而使計量站實現(xiàn)無人值守。聯(lián)網通訊能力使其幾乎能與所有的服務器軟件兼容，如：Lookout、Fix 、Web、Genesis、Intouch、Onspec等，易于接入或組成SCADA系統(tǒng)。
　　3. MMI接口功能
　　主控制器可連接多種人機界面，如工業(yè)顯示屏、觸摸屏等作為標準配置。通過人機界面和鍵盤可實現(xiàn)現(xiàn)場計量操作和參數(shù)設置，成為可獨立工作的一體化計量控制器，不需要上位機或中控室即可單獨實現(xiàn)一座計量站的自動計量監(jiān)控。
　　MMI接口不連接人機界面時，也可作為現(xiàn)場數(shù)據接口，維護人員能夠通過數(shù)據接口，在現(xiàn)場用便攜機對RTU進行檢測和維護，同樣可完成人機界面具備的功能。
　　4. 現(xiàn)場操作功能
　　通過計量控制器的人機界面或現(xiàn)場數(shù)據接口，可實現(xiàn)現(xiàn)場計量操作和參數(shù)設置，便于調試、使用和維護。人機界面采用圖形LCD顯示,全中文菜單操作界面，易學易懂。
　　5. 編程環(huán)境
　　主控制器支持IEC 61131-3標準，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種程序語言編程能力，并且支持Ｃ語言編程。
　　6. 數(shù)據斷電保持
         主控制器裝有后備電池，可保證控制器掉電后長時間不丟失數(shù)據，用于存儲參數(shù)設置、計量結果等。
　　7. 可靠性
　　采用先進的主控制器，具備優(yōu)良的通信能力和大容量的存儲器，配置工業(yè)級、模塊化的電源和人機界面，性能穩(wěn)定、可靠，安裝方便、操作簡單、可維護性強，適用于惡劣工況。

　　三. 系統(tǒng)功能:
　　1. 實時監(jiān)測功能
　　實時監(jiān)測油田計量站的全部生產數(shù)據，如計量間、配水間、水套爐間的溫度、壓力、液位、天然氣濃度、含水率、注水流量等數(shù)據。
　　2. 計量計算功能
　　計量過程結束后，根據計量有效時間、原油和天然氣流量累計、含水率情況，自動計算出液、油、氣、水的日產量。
　　3. 倒井控制功能
　　根據RTU人機界面操作命令或中控室遠程操作命令，自動將某一個或多個油井切換到計量位，并啟動計量。
　　4. 計量流程控制功能
　　某一個或多個油井切換到計量位后，實時采集原油流量、含水率、天然氣流量，完成一定時間的計量（根據RTU人機界面或中控室設置）。
　　5. 報警與聯(lián)鎖功能
　　數(shù)據采集點報警，如液位高報警、天然氣濃度高報警等；
　　設備故障報警，如電動閥故障判斷與報警、加熱爐火焰監(jiān)測與報警等；
　　計量流程異常報警如壓油時間超長報警、站內斷電報警等；
　　危險報警點可與設備聯(lián)動，實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。
　　6. 計量歷史數(shù)據功能
　　控制器可獨立工作，并可存儲數(shù)百條歷史計量數(shù)據，供查詢和打印。
　　四. 功能特點
　　1. 多種計量方式
　　具有“單井計量”、“多井計量”、“定次計量”、“定時計量”及“排序計量”等多種計量方式，徹底解決了油田低產能油井液量低、含水率高、氣量小、間歇出油情況的計量問題，也大大降低了工人的勞動強度。
　　2. 多井含水曲線
　　對不同油井進行計量時，向含水儀發(fā)出井號指示信號，而配套的含水儀則針對每一口油井標定一條含水率曲線，根據RTU的井號指示調用相應的含水率曲線，提高了檢測精度。
　　3. 計量算法
　　針對高產井、低產井出油的不同特點，支持整罐計量方式（根據整罐標定重量計算日產量），不完整罐計量方式（根據液位高度計算日產量）。計量結果包括單次計量結果、單罐計量結果。
　　4. 結合液位測含水
　　根據液位變化自動跟蹤含水率的變化，降低了檢測含水的誤差，提高了平均含水率精度。
　　5. 解決壓油困難問題
　　針對低產氣油井壓油困難的問題，配合工藝方面提供多種解決方案。如：分離器+平衡罐工藝流程、在分離器出氣口安裝電磁閥、在分離器出油口安裝管道泵等。
　　6. UPS斷電保護
　　UPS可作為選配，當發(fā)生斷電時由UPS給RTU供電，RTU檢測到斷電后及時將電動閥切換到安全位置。對于電動閥運行中的故障，計量控制器也能及時判斷和報警，便于中控室處理。
　　五. 技術指標:

　　六. 實際應用:

　　中心控制室發(fā)送某油井的計量命令，控制器收到指令后，控制該井的生產流程切換到計量流程，把來油改進計量分離器進行氣、液兩相分離，進油過程壓油閥關閉，液位上升到可視液位計下限時，下液位開關閉合，控制器開始計時，液位上升到可視液位計上限時，上液位開關閉合，控制器停止計時，進入壓油過程，壓油時打開壓油閥，含水分析儀連續(xù)檢測分離器液體的體積含水率，重復上述計量過程，直到收到中控室發(fā)出的計量結束命令。在一次計量過程后，自動計量程序會根據計量站油、氣、水三相計量的數(shù)學模型計算出日產液量、油量、水量、氣量。