龔中偉，龔云濤

1.中國石化江蘇油田分公司采油一廠?。ńK　揚(yáng)州　225265）

2.中國石化江蘇監(jiān)理有限公司　（江蘇　揚(yáng)州 225265）

開展數(shù)字化油田建設(shè)，目的是將油田從沒有圍墻的工廠變?yōu)殡娮泳畧觥㈦娮诱編?，實現(xiàn)技術(shù)融合、專業(yè)融合和團(tuán)隊融合，降低操作成本，提高應(yīng)急處理能力和生產(chǎn)效率。按照中國石油化工集團(tuán)公司數(shù)字化油田所提出的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、模塊化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化采購和信息化提升的“四化”建設(shè)要求，逐步推進(jìn)生產(chǎn)管控模式變革，為體制建設(shè)提供信息化、自動化支撐。

中國石化江蘇油田分公司采油一廠 （以下簡稱采油一廠）目前共有1 215口油水井，32個中轉(zhuǎn)站，9個集輸站，年生產(chǎn)原油約70×104t。通過數(shù)字化油田建設(shè)，實現(xiàn)運行參數(shù)自動采集、傳輸和異常報警，保障流程、設(shè)備在最佳狀態(tài)下運行，改善勞動條件，提高生產(chǎn)效率。作為采集數(shù)據(jù)的終端，各式自控儀表和傳感器的選型、設(shè)計，現(xiàn)場維護(hù)、校驗（檢定），保障系統(tǒng)可靠運行，降低操作成本是項目后期的一項重點工作。目前采油一廠主要自控儀表種類與檢驗規(guī)模見表1。

1　自控儀表配備、選型與使用中存在的問題

1.1　重建設(shè)、輕選型

1）數(shù)字化油田工程在投資建設(shè)中，涉及的自控儀表雖按框架選購，但設(shè)計和技術(shù)規(guī)格書沒有對儀表的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性指標(biāo)進(jìn)行約定，存在低價中標(biāo)現(xiàn)象，導(dǎo)致價低質(zhì)差的儀表產(chǎn)品進(jìn)入現(xiàn)場，質(zhì)量壽命無法達(dá)到額定周期。

2）工程項目中計量方案與計量儀表的選型很少與計量專業(yè)部門結(jié)合，計量儀表的質(zhì)量認(rèn)定和準(zhǔn)確度校驗與相關(guān)規(guī)程符合性不能保證，工程的綜合效益得不到保障。

1.2　重配備、輕管理

自動化工程涉及到的一次儀表種類多，如測定溫度、壓力、液位、流量等參數(shù)，如果測量數(shù)據(jù)有誤差，就會產(chǎn)生錯誤的分析結(jié)果[1]。

1.3　重功能、輕校驗

隨著技術(shù)發(fā)展，多參數(shù)、智能化、集成化儀表逐步進(jìn)入油田市場，應(yīng)根據(jù)使用要求選擇成熟可靠，經(jīng)濟(jì)實用的計量儀表，避免功能與資金浪費，如溫壓示功儀等石油專用器具，檢定與校驗技術(shù)相對滯后，無法對其計量性能進(jìn)行有效的量值評定。

1.4　重維修、輕維護(hù)

油田使用的自控儀表基本是露天安裝，環(huán)境惡劣，且測量對象是高溫、高壓和腐蝕性介質(zhì)，尤其是安全級別較高的油氣緩沖罐雙法蘭液位計、儲油罐液位計、燃?xì)饬髁坑嫷戎攸c儀表，安裝后不易拆卸，出現(xiàn)故障不僅維修與校驗難度大，而且費用較高。

2　自控儀表的在線檢定與校驗

自控儀表按照管理等級，屬于非強(qiáng)檢計量器具，在保證計量準(zhǔn)確度前提下，企業(yè)根據(jù)現(xiàn)場實際和技術(shù)規(guī)范制訂實用的溯源方法。

表1　油田常用自控儀表種類及檢定規(guī)范

2.1　壓力變送器的現(xiàn)場校驗

壓力變送器現(xiàn)場校驗如圖1分為兩種方式，一是按照（a）方式在變送器無法與系統(tǒng)隔離時，采用并入標(biāo)準(zhǔn)壓力模塊，在手持式校準(zhǔn)器以數(shù)字或電流信號方式顯示瞬時標(biāo)準(zhǔn)值，與輸入測定瞬時壓力 （差壓）值進(jìn)行比對，計算并修正儀表相對誤差。此種校驗方式無法掌握儀表線性誤差，具有一定局限性。二是按照（b）方法將變送器與系統(tǒng)隔離，接入壓力模塊和壓力泵測定多個壓力（差壓）量程，通過手持式校準(zhǔn)器顯示標(biāo)準(zhǔn)值，與輸入測定壓力（差壓）值進(jìn)行比對，計算并修正相對誤差，此方式能夠掌握變送器示值與線性誤差，接近實驗室JJG 882—2004《壓力變送器檢定規(guī)程》[2]檢定效果。

圖1　壓力變送器現(xiàn)場校驗

2.2　三相電能表現(xiàn)場校驗

采油一廠目前有820多口油井，按照GB 17167—2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》每口井安裝一塊三相電能表來計量耗電量 （圖2），三相電能表拆卸校驗工作量較大，只能按照DL/T 826—2002《交流電能表現(xiàn)場測試儀》[3]要求現(xiàn)場校驗電壓、電流、功率、相位、功率因數(shù)、頻率等電參量，可擴(kuò)展分析實時矢量圖顯示和諧波分析等功能。三相電能表經(jīng)過現(xiàn)場檢定準(zhǔn)確度符合GB 17167—2006規(guī)定的2.0級要求。

2.3　注水流量計校驗

1）對于 DN25、流量范圍 0.5～10 m3/h井口注水流量計在現(xiàn)場關(guān)閉下游閥門，打開放空閥門將水排入50 L、0.5級便攜式標(biāo)準(zhǔn)量器，控制比對誤差≤±3%。

圖2　三相電能表現(xiàn)場校驗

2）對于DN50以上、流量范圍5～300 m3/h污水流量計，必須采用標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。對一臺重復(fù)性誤差≥±0.02%雙向標(biāo)準(zhǔn)體積管進(jìn)行改造，該體積管單向容積973.43 m3，雙向容積1 946.86 m3，重復(fù)性誤差0.08%?？筛鶕?jù)流量計量程選擇標(biāo)準(zhǔn)值累計方式。根據(jù)污水流量計輸出流量信號制式，增加一臺信號轉(zhuǎn)換顯示器，由體積管檢測開關(guān)控制顯示器流量信號開啟與停止[4]。通過測量值與標(biāo)準(zhǔn)值計算流量計相對誤差（圖3）。配備熱水置換流程，還可滿足0.5級以下生產(chǎn)與能源消耗原油流量計校準(zhǔn)。

圖3　體積管校準(zhǔn)污水流量計

目前溫度變送器、蒸汽流量計和天然氣流量計尚未建設(shè)校驗裝置，影響溫度和能源消耗量值有效溯源，下步將逐漸完善[5]。

3　改進(jìn)措施與建議

1）加強(qiáng)儀表的選型管理。技術(shù)監(jiān)督部門應(yīng)參與油田數(shù)字化工程在設(shè)計、建造和驗收全過程，自控儀表選用和計量方案與計量要求相抵觸時，由計量專業(yè)部門提出處理意見。在性價比相當(dāng)情況下，優(yōu)先選用列入油田自控儀表選型目錄中的產(chǎn)品。

2）加強(qiáng)自控儀表的校驗管理。在建設(shè)中應(yīng)預(yù)留現(xiàn)場檢驗通道和電氣接口，實現(xiàn)自控儀表現(xiàn)場校準(zhǔn)和比對，確保測量數(shù)據(jù)處于受控狀態(tài)。根據(jù)自控儀表的種類和規(guī)模配備校驗標(biāo)準(zhǔn)，制訂校驗方法，對現(xiàn)場應(yīng)用量較大的自控儀表，要求廠方配備相關(guān)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)檢驗裝置，能夠溯源至國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。對石油石化專用計量器具，依據(jù)專業(yè)化特性，制訂實用量值溯源方法與手段，確保自控儀表的使用率、準(zhǔn)確率、完好率符合技術(shù)要求。

3）加強(qiáng)自控儀表的質(zhì)量管理。一是建立專業(yè)化隊伍，加強(qiáng)操作維護(hù)人員培訓(xùn)；二是保障維修資金和配件供應(yīng)，保障儀表完好運行。

4）加強(qiáng)自控儀表維修管理。一是從報廢儀表中篩選有價值的核心部件，如壓力變送器中的模盒、智能流量計的主板等進(jìn)行儲備；二是組建一支會操作、有經(jīng)驗的專業(yè)維修隊伍，實施激勵機(jī)制，根據(jù)成果和績效進(jìn)行考核。

參考文獻(xiàn)：

[1]全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.用能單位能源計量器具配備和管理通則：GB 17167—2006[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[2]全國壓力計量技術(shù)委員會.壓力變送器檢定規(guī)程：JJG 882—2004[S].北京：中國計量出版社,2004.

[3]電力行業(yè)電測量標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.交流電能表現(xiàn)場測試儀：DL/T 826—2002[S].北京：中國電力出版社,2002.

[4]全國電磁計量技術(shù)委員會.電子式交流電能表檢定規(guī)程：JJG 596—2012[S].北京：中國計量出版社,2013.

[5]全國流量容量計量技術(shù)委員會.液體容積式流量計檢定規(guī)程：JJG 667—2010[S].北京：中國計量出版社,2011.