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

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(dòng)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(duì)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。

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(shí)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(bào)，并且錄取的僅僅為24h中某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的壓力，不能準(zhǔn)確代表全天平均的壓力情況，同時(shí)站點(diǎn)員工需要對(duì)上報(bào)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(gè)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(bào)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(hào)的儀表，而且輸出信號(hào)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(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，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(hào)。（輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)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、處理到非常后電腦顯示，首先得井場具備通訊條件。

      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。

油一區(qū)各站點(diǎn)水井所在井場網(wǎng)絡(luò)情況統(tǒng)計(jì)表

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(shí)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，首先將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(dòng)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(dòng)采集與錄取，同時(shí)可以通過 SCADA 系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(shí)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(jí)為0.1%，而目前我們所在用的普通0~25MPa 的壓力表精度等級(jí)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(gè)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(bào)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(duì)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(shí)采集，同時(shí)能夠自動(dòng)生成注水報(bào)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(bào)表自動(dòng)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(shí)

  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(duì)油套壓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控。