油田自动化仪表的节能措施
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摘要：近些年，工业生产技术蓬勃发展、日新月异，自动化仪表设备的使用越来越广泛，在石油行业中更是发挥着不小的作用，但是自动化仪器仪表的大量布置与应用，会耗费巨大的能源，难以满足我国环保节能的发展要求，因此，为了油田更好的发展，我们需要研发更为环保节能的仪表，制定更加成熟的方案，在满足油田生产需要的同时达到环保节能的目标。
关键词：油田生产；环保节能；措施
引言
油田企业对采出的油气资源在集输、加工的不同阶段，均须对系统内的流体进行各种参数采集、计量、数据统计和传输，这是保障油田企业完成能源生产计划和日常管理工作的基础。计量准确、运行稳定、经济适用的自动化仪表，不仅能满足油气生产过程中不断变化的工况、设备的安全启/停、稳定运行、优化操作、故障处理、低碳经济，而且还可以达到节能降耗的效果，使油田企业大大提高了劳动生产率和经济效益。基于自动化仪表满足计量精度要求，采取先进技术及措施达到最大限度节能降耗的目的具有重大的实际意义。
1自动化仪器仪表及节能的相关概念
作为油田生产系统中不可或缺的一部分，仪器仪表在油田各环节十分重要，充分体现了其显示、检测准确、控制各类参数、安全连锁保护、数据分析等作用，在保证生产的同时在生产的指挥上也有着重大的指导意义。在仪表的实际使用过程中，如果设备能一直处于稳定可靠的状态，就可以更科学、高效的掌控生产的全过程，并且随着信息化的发展，无线传输技术、大数据集成处理、各类预警功能的应用，在油田生产的紧急情况下可以对事件进行提前判断并有效控制，因此，众多油田单位都将自动化仪表做为了解并控制油田生产的一个重要手段。通过对油田自动化仪表节能开展分析，其本质是指在满足相关要求的基础上通过计算、控制管理等多种手段，综合考虑经济条件、生产技术及环境等多方面因素，进而充分提高油田产业的经济效益及能源利用率。事实上，就实现油田自动化仪表节能来说，其本质上涵盖了顶层设计、方案分析、产品选型、安装调试、系统维护以及后续方案的改进与优化在内几个方面的内容，而这几个方面在一定程度上也是互相依托、相辅相成、缺一不可。但是，如何衡量油田自动化仪表节能是否达到了节能的效果，所参考的标准依据或参数是什么呢，这就不得不提到一个概念-节能量。而所谓的节能量顾名思义就是在一定时期内节约的能源数量，换言之，也就是完成同一个任务量时，所节省下来的能源消耗。
2保障油田自动化仪表节能技术的条件
节能是指降低单位产值的能源消耗，即能源的利用效率，它包括以下5个方面：1）加强用能管理，各用能单位应采取必要措施减少生产过程中能源的浪费及损耗，实现能源消耗有定额，使用有计量。2）技术上可行，是指仪器仪表的原理科学、工艺先进。3）经济上合理，即通过经济分析，使各种仪器仪表不仅实现明显的节能效果，而且要有一定的经济效益，并达到一定的投入产出比。4）社会、环境可接受，满足安全、环保要求，并且操作简便、实用、质量可靠。5）合理、高效地利用能源，从生产、加工、集输、储备、供给、使用等各个环节，对用能情况都要做到综合评价、合理布局、按质用能、综合利用，符合利用效率高、经济效益好的要求。仪表配备先进的测控系统，可优化油田企业的生产工艺，合理规划和调配油田企业资源，可大幅提升企业生产过程中的能源利用效率。同时，将智能化的能源计量仪器仪表与自动化控制理论、数字化技术、计算机网络技术相结合，对油田企业的整个生产过程可做到在线实时监测、动态管理、全面优化、准确调度管理和可靠决策；在提高测控系统能源利用效率的同时，进而达到增加产量、提高质量、降低生产能耗、确保安全可靠生产等运行管理目标。
3石油石化企业仪表节能降耗技术措施
3.1选择无压损或低压损的自动化仪表使用
在测试流体流量时，节能装置在其实际测试过程中存在的压损较大，而节能装置的使用率很高，约为70%。伴随着社会的发展，环保和节能已经成为了当代的主题词，因此，在工业领域，无压损和低压损仪表得到了广泛关注。尤其是近几年，旋进旋涡流量计和笛形均速管流量计的应用效果比较好，优势显著。其具有造价低廉、压损微小和安装方便的特点，受到各油田一线操作人员的好评。因此，仪表的选择是油田设计的一个重要环节，在考虑仪表性能的同时要兼顾节能，而通过研发和革新，制造出更加环保、节能的仪表也成为的仪表行业的一个新的发展方向。
3.2型优化阶段仪表
一些大型工艺项目如储油库、转油站以及油田联合站等在优化工艺过程中，经济性与性能是优化自动化仪表系统的主要考虑因素。例如流量仪表是油田中较为常见的工具，运行时工艺系统中一些能量将会被压头损会消耗。近些年来，我国制造水平与科研水平明显提升，已成功研制了无压损与低压损流量仪表，因此选择流量表型号时候应从结构与技术角度入手，当工艺参数的测量精度有所保障时，选择节能型仪表。2010年，大庆某采油厂设计联合站计量阀组时，采取实验的方法对孔板流量与笛形均速管流量进行分析：对同一流体相同流量进行测量时发现，孔板流量的差压要高于笛形均速管流量6%，差压头损高于笛形均速管流量2.5%，并且管道内径对压头损也具有一定影响，其下降速度随着直径的增大而有所减缓。该项目管径较小、流程复杂且地形均速管流量成本较高，但是在运行时能够用低耗能实现高精度计量的目的，经济效率与节能效果较为理想，所以选择笛型均速流量。
3.3运行维护阶段仪表
为保证油田企业站场的各种生产设备及装置能够长期平稳、高效运行，应加强配套的自动化仪表系统的日常运行维护工作，不仅可有效降低仪表故障发生率、延长其使用寿命，而且对系统节能也尤为重要。日常维护主要是监测仪表计量信号，檢查仪表系统的各种元件及线路是否完好，这些都是保证仪表系统在高效、节能状态下运行的关键；同时，保持仪表系统的清洁，定期为仪表除尘、加油润滑，亦可达到节能目的。例如：干式高压水表广泛应用于油田配水间中对每口井注水量的计量，表头中齿轮在长时间运行后或由于周围振动等原因，造成水表阻力加大，耗能增多；同时，由于测量值小于实际注入值，会误导管理人员人为加大注水量，浪费水资源，为此可采用定期检定或更换表芯的方法进行维护。另外，严格各项规章制度，采取合理的维护及维修措施，加强仪器仪表的标定及检定工作，最大限度减少“跑、冒、滴、漏”，优化资源配置、节能降耗，降低油田企业的运营成本。
结语
为了实现仪器仪表的节能效果，在设计阶段要高度重视，进行多方案对比，优中选优；在选型过程中，严格落实招投标制度，从精度、节能、可靠性、价格等方面综合考虑，选择适合本项目的仪表；施工过程中要严格执行设计文件，应在国家相关标准、规范要求下施工，避免因安装误差过大导致测量精度下降、压差增大；运行阶段要加强管理，组建精干的维修队伍，定期进行保养；企业应不断加大投入，提高自动化仪表的软件、硬件性能，降低其价格和能耗，增强抗干扰能力，促进石油企业高效稳定发展。
参考文献
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（作者单位：博思特能源装备（天津）股份有限公司）
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