原油計量站作為油井原油計量和匯集的樞紐，在油田的生產(chǎn)中扮演十分重要的角色。實(shí)現原油計量站的自動(dòng)化計量與監控，對于實(shí)現整個(gè)油田系統的自動(dòng)監控，提高原油計量的準確性和生產(chǎn)效率等都具有十分重要的意義。

    基于和利時(shí)公司HOLLiAS LK系列PLC的油田自動(dòng)化計量系統是集組態(tài)數據軟件、數據庫管理、計算機網(wǎng)絡(luò )、信息通訊技術(shù)、現場(chǎng)采集、控制技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)于一體的綜合控制系統，實(shí)現了油田實(shí)時(shí)過(guò)程數據的采集，使操作人員在控制室內就可以了解全部計量間區域的生產(chǎn)情況，進(jìn)行調度管理。該系統具有良好的開(kāi)放性，規?？梢宰杂缮炜s，系統可以隨時(shí)擴容。

    工藝流程概述

    簡(jiǎn)要工藝流程如圖1所示。系統主要由計量用三通閥、分離器、平衡罐和原油伴熱等部分組成。

                        

    工作流程描述

    油井原油通過(guò)輸油管道被輸送到計量站。在非計量狀態(tài)下，對應每口油井的三通閥都指向工作匯管方向，原油直接通過(guò)工作匯管被輸送出去。當需要對某一口油井原油進(jìn)行計量時(shí)，則將此口油井對應的三通閥指向計量匯管方向。原油由計量匯管進(jìn)入分離器，在分離器中開(kāi)始對原油進(jìn)行計量。計量后的原油經(jīng)平衡罐流入輸出匯管被輸送出去。

    計量原理

    對油井原油的計量包括混合液的產(chǎn)量（M³）和體積含水率（%）計量?jì)刹糠??；旌弦寒a(chǎn)量V是通過(guò)計量油井完成設定的分離器高度（50cm）所需要的時(shí)間T，并由公式：V = δ / T得到。其中，δ=15564，計量系數（可修改）。

    由上面計量得到的產(chǎn)量并不能直接得出油井的原油產(chǎn)量τ（噸），因為其中還有相當一部分是水。所以要計量原油產(chǎn)量，還需要得到對應于每口油井的原油體積含水率（%）。原油體積含水率ξ（%）是由安裝在分離器油出口管道上的含水分析儀測量含水率的瞬時(shí)值，并通過(guò)PLC對得到的含水率瞬時(shí)數據進(jìn)行統計加權平均而得到。即ξ=（V-τ/ρ）/ V。

    最后由公式：τ =（1-ξ）Vρ，得到油井的原油產(chǎn)量τ（噸）。其中，ρ為原油密度。

    系統方案設計

    根據系統的控制要求和現場(chǎng)的實(shí)際情況，對系統做如下設計：

    系統設中央控制室和現場(chǎng)計量站，以分別實(shí)現系統的集中控制管理和現場(chǎng)就地操作。

    中央控制室主要設監控計算機，監控計算機上運行和利時(shí)公司的FacView監控軟件，完成對整個(gè)系統的監控管理。

    在現場(chǎng)計量站設PLC系統，以完成對整個(gè)系統的數據采集和程序控制。PLC系統選擇和利時(shí)公司的HOLLiAS LK系列PLC，LK具有完善的模塊種類(lèi)和靈活、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò )通訊功能。另外，為了實(shí)現對系統的就地操作，在現場(chǎng)計量站還設有觸摸屏。通過(guò)觸摸屏，用戶(hù)可以在計量站內完成對系統的監控。

                   

    由于現場(chǎng)站和中央控制室之間的距離較遠，考慮到搭建無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )的可行性，在各現場(chǎng)計量站和中央控制室之間搭建了GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )實(shí)現現場(chǎng)站與中央控制室之間的通訊。

    系統功能

    生產(chǎn)數據實(shí)時(shí)顯示功能

    根據用戶(hù)的需要創(chuàng )建總貌圖、流程圖、工況圖、趨勢曲線(xiàn)圖、儀表棒圖、報警畫(huà)面，實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)生產(chǎn)數據，且各畫(huà)面之間可方便的進(jìn)行切換。另外，可以對現場(chǎng)原始生產(chǎn)數據進(jìn)行統計計算，并實(shí)時(shí)顯示。

    報警功能

    輸油過(guò)程中出現意外情況，或有人非正常進(jìn)入計量間時(shí)，系統自動(dòng)向控制室發(fā)出聲音、圖像等報警信號，通知控制室內人員，起到安全保護的作用。

    通訊狀態(tài)檢測與監視功能

    系統實(shí)時(shí)診斷通訊狀態(tài)和線(xiàn)路連接情況，以提高通訊可靠性。

    線(xiàn)路自動(dòng)恢復處理

    通訊線(xiàn)路出現中斷現象時(shí)，系統的自動(dòng)恢復功能會(huì )保證線(xiàn)路中斷時(shí)發(fā)送的報文不被丟失。

    查詢(xún)、打印功能

    根據用戶(hù)需要對現場(chǎng)生產(chǎn)數據的實(shí)時(shí)數據庫進(jìn)行分類(lèi)查詢(xún)，如單元數據查詢(xún)、歷史報警查詢(xún)等；還可以自動(dòng)生成和打印各種報表。

    系統特點(diǎn)

    系統結構簡(jiǎn)單，運行穩定可靠；

    采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )，通訊距離遠，且不受建筑物的阻擋；

    實(shí)現了無(wú)人化自動(dòng)計量，計量精度高；

    遠程、現場(chǎng)可控的兩級控制方案，可以靈活地滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求；

    簡(jiǎn)潔、生動(dòng)的監控畫(huà)面顯示，可以方便用戶(hù)隨時(shí)掌握系統的運行狀況；

    系統維護簡(jiǎn)單、具有良好的可擴充性。