壓力變送器在注水井數據監控中應用

摘要:隨著(zhù)數字化在采油生產(chǎn)中的普遍應用，壓力、溫度、液位等數據的自動(dòng)采集監控為生產(chǎn)決策提供了可靠的數據支撐。通過(guò)對普通壓力表在油套壓采集監控中存在的問(wèn)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據采集監控中應用的可行性。
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(shí)的壓力，也叫注入壓力，套壓是油套環(huán)空的壓力。油套壓數據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。目前平均注水井開(kāi)井93口，油壓和套壓均采用普通壓力表進(jìn)行數據采集，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(wèn)題
2.1錄取不方便
　　油套壓數據每天必須得錄取一次，錄取的方式主要為井上工人現場(chǎng)落實(shí)上報，并且錄取的僅僅為24h.中某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的壓力，不能準確代表全天平均的壓力情況，同時(shí)站點(diǎn)員工需要對上報的油套壓數據手工錄入，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(gè)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函數關(guān)系(通常為線(xiàn)性函數)。
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隔離膜片，通過(guò)隔離片和元件內的填充液傳遞到傳感器膜片兩側。傳感膜片與兩側絕緣偏上的點(diǎn)擊各組成一個(gè)電容器。當兩側壓力不一致時(shí)，測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比關(guān)系。故兩側電容量就不等，通過(guò)震蕩和解調環(huán)節轉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(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)精度高、穩定性高，線(xiàn)性好，溫度穩定性高。
(3)質(zhì)量好，防水性能好，使用壽命較長(cháng)。
4壓力變送器在現場(chǎng)的建設應用
4.1需要解決的問(wèn)題
4.1.1傳輸問(wèn)題
　　要將現場(chǎng)的壓力數據采集、傳輸、處理到最后電腦顯示，首先得井場(chǎng)具備通訊條件。
 
　　從表1可以看出，目前開(kāi)注的93日水井，其中85口注水井所在井場(chǎng)具備網(wǎng)絡(luò )通訊條件，能夠實(shí)現壓力變送器的安裝及壓力數據采集傳輸。
4.1.2數據處理問(wèn)題
　　壓力變送器將壓力數據采集上來(lái)后，如何轉化為可以在電腦.上直接看到的數據?從上表可以看出有85口注水井的井場(chǎng)具備網(wǎng)絡(luò )通訊條件，同時(shí)這些井場(chǎng)也都在采集功圖數據，可以利用現有的L201模塊，首先將壓力變送器采集的數據傳輸至L201，再通過(guò)L201將采集的數據處理后進(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)
　　就目前應用普通壓力表采集油套壓數據存在的問(wèn)題來(lái)看，為什么要采用壓力變送器，壓力變送器的使用能給帶來(lái)哪些實(shí)際的好處呢?
(1)數據自動(dòng)采集與監控。壓力變送器能夠實(shí)現油壓套壓數據的自動(dòng)采集與錄取，同時(shí)可以通過(guò)SCADA系統實(shí)時(shí)顯示壓力數據，井區、站點(diǎn)、作業(yè)區相關(guān)人員可以隨時(shí)查看壓力數據曲線(xiàn)。
(2)精度高，數據采集更準確。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據遠遠比普通壓力表采集數據要準確。
(3)校驗周期長(cháng)。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(gè)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系統在精細注水管理中的死角。
　　目前在用的SCADA系統可以對全區所有開(kāi)注的93口注水井的流量、管壓、分壓等數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，同時(shí)能夠自動(dòng)生成注水報表與之相關(guān)的所有數據，然而油壓和套壓數據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據后，就可彌補這一點(diǎn)，注水報表自動(dòng)生成，再無(wú)人工錄入數據的情況發(fā)生，極大減輕員工的工作量。
5結論與認識
　　隨著(zhù)數字化各項技術(shù)的廣泛應用，越來(lái)越多的數據都采用數字化手段進(jìn)行采集監控，油套壓數據作為注水管理中重要的參數，在具備數字化手段采集監控的條件下，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據進(jìn)行采集監控。