壓力變送器在注水井數(shù)據(jù)監(jiān)控中應用

摘要:隨著數(shù)字化在采油生產(chǎn)中的普遍應用，壓力、溫度、液位等數(shù)據(jù)的自動采集監(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，為精細注水提供重要的參考依據(jù)。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行數(shù)據(jù)采集，共計安裝油壓表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
　　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)場落實上報，并且錄取的僅僅為24h.中某個時間點的壓力，不能準確代表全天平均的壓力情況，同時站點員工需要對上報的油套壓數(shù)據(jù)手工錄入，工作量較大。
2.2校驗周期短
　　一般普通壓力表校驗周期為6個月。
2.3故障率高
　　0~25MPa壓力表共計安裝182塊，2016年共計報廢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)換為可傳送的標準輸出信號的儀表，而且輸出信號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)絕緣偏上的點擊各組成一個電容器。當兩側(cè)壓力不一致時，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。(輸出為標準信號的壓力傳感器4~20mA).
3.3特點
(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)精度高、穩(wěn)定性高，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)場的建設應用
4.1需要解決的問題
4.1.1傳輸問題
　　要將現(xiàn)場的壓力數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理到最后電腦顯示，首先得井場具備通訊條件。
 
　　從表1可以看出，目前開注的93日水井，其中85口注水井所在井場具備網(wǎng)絡通訊條件，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。
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)絡通訊條件，同時這些井場也都在采集功圖數(shù)據(jù)，可以利用現(xiàn)有的L201模塊，首先將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)處理后進行傳輸顯示。
4.2壓力變送器相較于壓力表采集的優(yōu)點
　　就目前應用普通壓力表采集油套壓數(shù)據(jù)存在的問題來看，為什么要采用壓力變送器，壓力變送器的使用能給帶來哪些實際的好處呢?
(1)數(shù)據(jù)自動采集與監(jiān)控。壓力變送器能夠?qū)崿F(xiàn)油壓套壓數(shù)據(jù)的自動采集與錄取，同時可以通過SCADA系統(tǒng)實時顯示壓力數(shù)據(jù)，井區(qū)、站點、作業(yè)區(qū)相關(guān)人員可以隨時查看壓力數(shù)據(jù)曲線。
(2)精度高，數(shù)據(jù)采集更準確。注水井油套壓所用壓變量程0~25MPa，其精度等級為0.1%，而目前所在用的普通0~25MPa的壓力表精度等級為1.6%，所以壓力變送器所測數(shù)據(jù)遠遠比普通壓力表采集數(shù)據(jù)要準確。
(3)校驗周期長。壓力變送器每年校驗一次，而普通壓力表每半年校驗一次。如此，每年至少可以減少182塊壓力變的校驗工作量，幾乎就是儀表班一個月的工作量。
(4)故障率低。目前共安裝壓力變送器126塊，2016年共計報廢8塊，故障率為6.35%，遠低于壓力表的35.7%。
(5)彌補了SCADA系統(tǒng)在精細注水管理中的死角。
　　目前在用的SCADA系統(tǒng)可以對全區(qū)所有開注的93口注水井的流量、管壓、分壓等數(shù)據(jù)進行實時采集，同時能夠自動生成注水報表與之相關(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，就可彌補這一點，注水報表自動生成，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)論與認識
　　隨著數(shù)字化各項技術(shù)的廣泛應用，越來越多的數(shù)據(jù)都采用數(shù)字化手段進行采集監(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，有理由也有必要應用壓力變送器代替普通壓力表對油套壓數(shù)據(jù)進行采集監(jiān)控。