周國(guó)峰(大慶油田工程建設(shè)有限公司化建公司，黑龍江 大慶 163000)

我們通過利用對(duì)自動(dòng)化儀表上可視的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，解決了油氣開采過程中分析和采集數(shù)據(jù)難的問題。如今，自動(dòng)化儀表在油田工作中隨處可見，極大的方便了我們的油田工作。自動(dòng)化儀表在油田中廣泛應(yīng)用之后，常常會(huì)在各種因素和影響下產(chǎn)生能量損耗。比如說電力浪費(fèi)現(xiàn)象就普遍存在于管道對(duì)流體的運(yùn)輸程序中。石油開采工作是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)的工程，能量和電力損耗積少成多，避免自動(dòng)化儀表帶來的部分能源損耗具有十分重要的意義。

1 控制自動(dòng)化儀表能量損耗的重要意義

我們平常使用的自動(dòng)化儀表在油田工作中起著檢測(cè)、記錄和控制的重要作用。這些儀表在實(shí)際應(yīng)用過程中由于各種因素常會(huì)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。如果能夠通過優(yōu)化和節(jié)能措施，使之處于一種相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，我們就能夠把油田開采過程中的電力損耗降到最低。

因此并不應(yīng)該只是簡(jiǎn)單的對(duì)儀表的材料進(jìn)行控制，而是應(yīng)該運(yùn)用管理、計(jì)算等手段，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)需要和開采工藝，整合出一套系統(tǒng)具體的節(jié)能方案整體實(shí)施。石油生產(chǎn)過程中，自動(dòng)化儀表和其它各種設(shè)備設(shè)施組成一個(gè)完整的系統(tǒng)。通過有效的系統(tǒng)的自動(dòng)化儀表節(jié)能措施，它們就能以一種更有效節(jié)能的方式為我們的油田生產(chǎn)服務(wù)。

2 自動(dòng)化儀表如何避免電力損耗

如上節(jié)所說，油田的自動(dòng)化儀表和整個(gè)油田的生產(chǎn)是一個(gè)有機(jī)的整體，因此自動(dòng)化儀表在節(jié)能方面還有著很大的潛力可以挖掘?？偟膩碚f，可以從以下幾個(gè)方面入手：

2.1 通過減小流體和儀表之間的阻力達(dá)到減少能耗的目的

要減少自動(dòng)儀表能量的損耗，就必須減少流體和儀表之間的阻力。減少阻力的能量損耗我們可以利用以下方法。

2.1.1 增大節(jié)流裝置的直徑比

節(jié)流裝置在流體的測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用，超過2/3的測(cè)量裝置中都有著節(jié)流裝置。由于流體和節(jié)流裝置的物理性質(zhì)，在流動(dòng)過程中，粘性流作用就會(huì)使流體在流經(jīng)節(jié)流裝置的時(shí)候產(chǎn)生渦旋，這一過程會(huì)消耗部分能量。流體在流經(jīng)節(jié)流裝置的同時(shí)與節(jié)流裝置產(chǎn)生摩擦，這個(gè)摩擦?xí)a(chǎn)生部分阻力。而阻力會(huì)減少流體的靜態(tài)壓力，進(jìn)而造成另外一部分的能源損耗。想要較小這些能量損耗，就是要降低阻力帶來的靜態(tài)壓力損耗。我們可以通過加大節(jié)流裝置的直徑來達(dá)到這樣的目的。因?yàn)橥ㄟ^加大節(jié)流裝置的直徑而減小流體的靜態(tài)壓力，會(huì)減小阻力從而降低靜態(tài)壓力的損耗。其次還可以將調(diào)節(jié)閥的閥阻比控制在0.3-0.5之間。實(shí)驗(yàn)證明，閥阻比越大，流體流進(jìn)調(diào)節(jié)閥時(shí)損失的能量就越大；閥阻比過小就不能充分發(fā)揮調(diào)節(jié)閥的作用。

2.1.2 通過控制離心泵的速率代替調(diào)節(jié)閥和截止閥

我們?cè)谟吞锷a(chǎn)過程中，為了滿足負(fù)荷的生產(chǎn)需求，一般會(huì)用有余量的大功率泵。這是因?yàn)槭切枰诒贸隹谔幣鋫湟粋€(gè)截止閥和調(diào)節(jié)閥一同作用。但這種方法造成的資源和能量浪費(fèi)是很大的。我們完全可以通過使用變頻調(diào)速器自由改變泵的速率來代替這種組合。變頻調(diào)速器可以直接控制泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)閥滯后的問題也迎刃而解了。雖然變頻調(diào)速器一次性投資比較大，但這種技術(shù)高效節(jié)能，基本上一年的時(shí)間就可以收回投資。

2.1.3 更換更加先進(jìn)輕便的流量測(cè)量?jī)x器

流量測(cè)量領(lǐng)域發(fā)展日新月異，尋找一種更加高效壓損小的流量測(cè)量工具在國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域里已經(jīng)是一個(gè)常見的方法。笛形均速管流量計(jì)和渦流流量計(jì)就完全可以替代之前的流量測(cè)量方法。

笛形均速管流量計(jì)是采用皮托管測(cè)量原理測(cè)量擋體上游的動(dòng)壓力與下游的靜壓力之間形成的壓差從而達(dá)到測(cè)量目的。比傳統(tǒng)的測(cè)量和節(jié)流裝置更加輕便和簡(jiǎn)單穩(wěn)定。

渦流流量計(jì)是直接在流體管道之中垂直插入一個(gè)柱型阻擋物，通過檢測(cè)出渦旋分離的頻率，計(jì)算出管道內(nèi)的流體的流速或者流量來達(dá)到測(cè)量目的。這種最新的微處理技術(shù)具有功能強(qiáng)，流量范圍寬，操作維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。并且通過數(shù)字化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量參數(shù)的遠(yuǎn)距離傳輸，極大的方便相關(guān)人員對(duì)數(shù)據(jù)的檢測(cè)。

這兩種儀表都有造價(jià)低、壓損小、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金煤炭等行業(yè)各種氣體計(jì)量領(lǐng)域。

2.1.4 通過數(shù)字化技術(shù)來優(yōu)化自動(dòng)化儀表的運(yùn)行方案

數(shù)字化技術(shù)是近年來非常熱門的一種應(yīng)用科技，它廣泛使用于國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。將各個(gè)儀表檢測(cè)到的信息通過數(shù)字傳輸技術(shù)引入計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理，相比于傳統(tǒng)的管理方法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。它不但反應(yīng)速度更快，而且一切“聽數(shù)字指揮，用數(shù)字說話”減少了不必要的工作失誤。用一套固定的程序來代替自然人重復(fù)簡(jiǎn)單的判斷，能夠更加有效的調(diào)動(dòng)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作效率。通過更加有效的對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和儀表進(jìn)行有機(jī)的整合，進(jìn)一步達(dá)到對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及時(shí)的反應(yīng)和處理的目的。

3 結(jié)語

我們?cè)谙碛弥詣?dòng)化儀表給我們帶來便利的同時(shí)，也要時(shí)刻注意自動(dòng)化儀表所帶來的不必要的能量損耗。這種看似微不足道的能量損耗，在油田這個(gè)大系統(tǒng)同積少成多，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的一部分不必要的損失。我們要充分借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合自身情況降低自動(dòng)化儀表在使用過程中的能耗。只有這樣才能挖掘出自動(dòng)化儀表為我們的企業(yè)帶來的潛在效益。身處石油開采生產(chǎn)崗位的我們，更應(yīng)該根據(jù)自身的情況各盡所能的將自動(dòng)化儀表能耗減少到最低的可控狀態(tài)，為油田的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。

[1]楊盛剛.對(duì)工業(yè)自動(dòng)化儀表節(jié)能方法的探究[J].中華民居，2012.10.

[2]黃鸝.自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)探析[A].第二屆“科協(xié)文化——中關(guān)村論壇”論文集[C].2013.