摘要：我国的油田开采工作受到了经济发展的影响，开采的技术获得了有效提升，其中自动化技术也被加入到开采活动之中，主要体现在油田的仪表可以进行自动化管理与显示。提升油田的仪表的自动化能力，不但可以提升在油田进行开采过程中收集到的与油田相关的数据的准确性，同时还可以保证开采油田的安全与高效，影响油田开采的因素有很多，其中仪表是一方面非常重要的因素，因此本文根据选择油田仪表的经验，对其可选择合适的仪表类型进行分析。
关键词：油田仪表；选择仪表；油田开采；自动化技术
一、仪器仪表的范围及其作用
在我国的工业化经济特点日益显著的环境下，作为生产运行所用的仪器仪表是重要的设备之一，它的设计和选择是具有经济价值的技术性工作，尤其在监视油气水井的生产，监控油气水的处理过程，保证油田作业的安全性、提升油田产品质量方面，具有不可估量的重要意义，我们在仪器仪表选型的过程中，要明晰仪器仪表的不同工作原理和工作范围，并对仪器仪表的误差进行分析，以提高仪器仪表的精确度和可靠度。
仪器仪表由于其性能和工作方式的不同，因而在其使用范围内也有不同的型号和原理，其精准度、适用范围和计量参数均有较大差异，它的工作范围是指在生产应用中能够承载的最大强度和最小强度；其测量范围是指仪器仪表测量的上限和下限之间的绝对值，在这个空间内的幅度变化会有效提高仪器仪表的精准度，提高仪器仪表的使用效率。
二、基本原则
（1）自控仪表选型应符合国家及行业有关标准、规范和有关技术规定。
（2）选用的仪表应满足技术先进、性能可靠、操作维护方便、经济合理等原则；应采用满足所处工艺条件和在工业应用中被证明的成熟产品。
（3）选用仪表的精确度等级应按工艺过程的要求和变量的重要程度选择；计量仪表的精确度等级应符合国家和行业现行标准规范的要求。
（4）应根据国家和行业现行标准规范的有关要求，按照工艺场所的爆炸危险类别和范围以及爆炸混合物的级别、组别，确定爆炸和火灾危险区内安装的各类电动仪表设备的防爆类型；所选用的仪表设备必须具有公认的权威机构颁发的符合有关标准的防爆合格证书。
（5）选用的仪表设备应根据所处环境条件确定相应的防护等级。
三、油田作业过程中自动化仪表系统的仪表选择分析
3.1温度测量仪器仪表
在油田作业的自动化进程中，温度是重要的参考因素，而最早的温度测量仪表，是意大利人伽利略创造的一种测量物体冷热程度的工业自动化仪表，是一种没有刻度的指示器。它有热电阻温度仪表、热电偶温度仪表、膨胀式温度仪表和辐射式温度仪表几类，它们的工作原理各不相同，热电阻温度仪表是利用导体电阻随温度变化的特性，进行低温的自动化和远距离测量；热电偶温度仪表是利用热电效应来进行温度测量的，这种热电效应与导体材料和结点温度相关；膨胀式温度仪表是利用物体遇热膨胀的原理进行温度计量的，它与液体汽化和凝固温度有直接的关系；而辐射式温度仪表可以用于900℃以上的高温，它是在热能转化为辐射能的基础上，进行温度的测量。
在油田作业环境中，就地指示的温度仪表，主要是选择金属温度仪表，并通过自动化装置，将其温度控制在-80℃和零上500℃之间，精度为1.0-1.5级。对于-8℃以下的低温介质或者无法进行准确接触性测量的情况，则可以选择低温压力温度计，并进行相应型号的选择。另外，油田作业过程中的温度仪表安装，也要在选择之后的又一关键步骤，在仪表易受介质冲击的环境下，要采取必要的防弯曲措施，并使仪器的感温面与被测介质表面进行牢固的对接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2压力测量仪器仪表
在油田仪表自动化系统中，压力测量仪表是和温度测量仪器仪表具有同等重要意义的仪表，它对于油田作业的自动化过程同样也有误差的考虑因素，对于压力状态不同的介质，为了最大化地减少误差，获得精准的测量，要选取不同的型号的压力测量仪表。例如：一些粘度较高的原油，要选用隔膜式的压力仪表，或者采用弹簧管压力表，它们都具有1.5-2.5的精度等级；一些以标准信号输出的压力仪表，要考虑选用相应的压力变送器，对于固体颗粒状的腐蚀性介质，则要选择法兰膜片式压力变送器；对于具有激烈振动的介质，则可以选用数字压力变送器。
3.3流量计量仪器仪表
在油田作业生产过程中，油井的产液量计量在有分离器生产的方式下，采用人工玻璃管进行计量的方式，通过手动控制液面，以调节阀来实现操作的。在接转站、联合站原油液量的计量采用涡街流量计、双转子流量计等计量方式；而轻质原油在其粘度小于5mps的情况下，要选用涡轮流量计仪表。污水、注入水的流量计量采用涡轮流量计、电磁流量计等计量方式计量。这些流量计量仪表在安装的过程中要注意清理，才能进行准确度的保护与控制。
油田作业环境下，流量计量测量系统的检测元件、一次仪表和显示、记录等要进行恰当的配置。如果配置得当，则可以节约大量加重材料的费用，因此，对流量计量仪表进行不同粘度、不同密度性能参数的改变，在自动化控制系统的处理中，可以为我国油田解决材料浪费的问题。
3.4液位测量仪器仪表
被测介质的性质是选择“就地液位”指示仪器仪表的重要依据，在实际的油田作业过程中，被测的介质性质有不同种类：轻质油、原油、地下水池、污油池、易液化的介质等，一般来说，玻璃板液位仪表适用于轻质油；原油适用于浮球液位计；地下水池适用于“顶装式浮球液位计”或深度计；污油池适用于电容液位计；掺入乙二醇水溶液的隔离容器适用于易液化的介质。
由上可以看出，用于油田作业生产中的液位测量仪表，是有不同的分类和应用选择的，这里主要介绍“浮球式液位计”、“压变式液位计”、“差压式液位计”。首先，“浮球式液位计”仪表是利用力平衡原理进行测量的，其计量误差为：±2cm（绝对误差），但是这种仪表具有进液稳定性较差的缺点，在需要在容器上开孔安装检测存在较大难度。其次，“压变式液位计”在油田生产中主要用于测量开口容器内的液面高度，如：污水罐等，在被测介质是纯油或纯水的情况下，测量精度较高，但也存在一定误差。最后，还有“差压式液位计”，它在油田作业生产中适用于测量密闭容器内的液位，具有检测量程范围大、精度高、不受介质压力和温度的影响的优点。
3.5用于油田作业生产的分析仪表选择
众所周知，原油具有不同的密度，其密度的测量也是油田作业过程中的一个重要考虑因素，我们也要根据生产实际情况进行密度计的不同选择。一般情况下，主要选择振动式密度计；对于污水的分析，则要依据其含量进行分析仪表的选择，通常可以选择水中溶解氧分析仪表，用于生产过程中的连续性测量。
结语
总之，油气田各类自动化仪表的合理选型，可以更好的发挥自动化系统在油气田开发建设中的作用，可提高油气田生产的管理水平，是满足油气田生产工艺过程操作安全、稳定、经济运行的可靠保证。在进行油气集输站场仪表选型时，应选用安全可靠、经济合理、品种规格力求统一的产品，应满足环境条件要求或采取相应的防护措施。沙漠油气田油气集输站场的检测仪表，还应具有适应温差大、防沙、防辐射等性能。另外，自动化系统的设计应适应油气田开发生产的需要，应合理确定检测点的数量。目前，现场仪表的发展十分迅速，正在向一体化、多功能和智能化发展。
参考文献：
[1]张琦.石油化工企业仪表自动化设备的故障维护措施[J].中国新技术新产品，2014（08）.
[2]郑燕茹.浅谈如何提升天然气化工仪表自动化管理水平[J].电子制作，2013（09）.
[3]钟素媛.天然气仪表自动化水平提升刍议[J].硅谷，2014（06）.
论文作者:王华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：仪表论文; 油田论文; 测量论文; 作业论文; 仪器仪表论文; 介质论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第33期论文;