專利名稱：全自動電腦控制油井脫氣計量系統的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種針對油田區進入三采進程中需要注氣開采或將采集到的油中夾有大量天燃氣等氣體的油品，進行分離后數據準確的計量采集及實現這種采集的全自動化控制和工藝過程的一套完整計量控制系統。
2、背景技術在石油集輸計量過程中，尤其在油田進入三采過程中熱注開采的石油夾氣脫氣計量、實現自動化數據采集及自動控制操作，還未有能夠適應在零下40℃情況下一整套室外操作系統。
經檢索專利號為ZL00253517.3單井稠油計量裝置，其裝置只能實現脫氣工作，且裝置設計結構復雜，一但使用后檢修困難，耐低溫使用性能及遠傳通訊性能、數據采集及控制并不理想，并在使用過程中由于液位控制器的零點飄移及泵用電機燒損等因素，常導致油溢出，經常造成環境污染。
發明內容(1)發明目的針對目前國內含氣體的稠油計量系統存在的不足，本實用新型設計了一套全自動電腦控制單油井脫氣計量系統，其目的在于解決精確計量油井出油參數，改善人工檢尺及測量所帶來的誤差，實現降低工人勞動強度，降低采油成本，提高工作效率和經常導致油溢出等方面存在的問題。
(2)技術方案本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種全自動電腦控制油井脫氣計量系統，它包括有油氣砂分離罐、油管和閥門，其特征在于與油井連接的管路通過電動執行器和閥門分別與匯流管道、油氣砂分離罐和現場事故罐連接；油氣砂分離罐與稠油泵連接，稠油泵與流量計連接，流量計通過閥門、匯流管道連接到現場匯集罐上；油氣砂分離罐上設置有液位控制器；油氣砂分離罐內設有電加熱裝置；電腦工控機通過控制柜分別與電動執行器、稠油泵、流量計、加熱裝置和液位控制器相連接。
連接油井的管路為多個。
與現場事故罐連接的匯流管道直接與現場匯集罐相連接的匯流管道連接。
(3)優點及效果本實用新型能夠精確地計量油井出油參數，改善人工檢尺及測量所帶來的誤差，實現降低工人勞動強度，降低采油成本，提高工作效率和解決了經常導致油溢出等方面存在的問題，而且還具有以下特點a、工作適應環境能力強，工作溫度在-50℃-+45℃；b、系統保護措施完善；c、系統元器件工作穩定，基本無檢修；d、系統具有永久記憶數據功能，可隨時查詢運行數據；e、系統功能齊全，具有傳統計量及轉換油井操作無法比較的優點；f、系統計量精度達98％以上；g、系統運行過程中執行操作指令穩定性100％；h、系統通訊遠傳穩定性99％以上。
附圖1為本實用新型的結構示意圖；附圖2為本實用新型控制柜工作原理圖。
具體實施方式
全自動電腦控制油井脫氣計量系統是由脫氣系統、數據采集處理電腦系統、PLC程序控制系統、執行器件系統、遠傳通訊防護報警系統組成。如附圖1所示，具體工藝過程及隨著工藝流程所配置的裝置如下自1#油井14、2#油井15、3#油井16、N#油井17抽出的油經閥門組中電動執行器18的驅動和在通閥19的控制下，實現了匯管、計量、事故的三種輸送功能的切換，即進入匯管12，進入計量系統中的油氣砂分離罐1，進入事故罐11。當操作人員通過數據采集系統中的電腦工控機4，點擊三種功能中的任何一種，則由PLC程序控制系統中的PLC程序控制柜3來實現現場的執行任務。系統中的電動執行器18帶動三通或四通閥19工作，執行系統的工作狀態由行程開關20控制。
脫氣工作主要由油氣砂分離罐1完成，從油井和事故罐11過來的油經油管10進入到油氣砂分離罐1中進行液、固、氣三相分離(主要去除液體中的天然氣等氣體)。油氣砂分離罐1的底部設置有稠油泵9、流量計8及管路，然后通過匯流管道6連接到現場匯集罐5上。油氣砂分離罐1的相對位置上，設置有液位控制器2。進入油氣砂分離罐1的油升到設定的數值時，由現場的程序控制柜3發出指令，稠油泵9將罐中油抽走，經過流量計8計量并將數據輸送到電腦工控機4中，完成系統的脫氣、計量工作。
電腦工控機4是用于工業上使用的普通電腦，程序控制柜3為PLC程序控制柜，是各種執行元件的中央控制柜，由PLC程序控制器按事先編定的程序，依次通過電器元件執行既定的程序，完成生產任務。PLC為可編程控制器，電腦工控機4和PLC程序控制柜已廣泛使用在各個生產過程中，為現有設備。
如附圖2所示，電腦工控機4可以設置在控制室內，而，程序控制柜3設置在現場，電腦工控機4通過通訊模塊23實現對程序控制柜3的控制。程序控制柜3通過繼電器開關實現對液位控制器2、流量計8、稠油泵9、設置在油氣砂分離罐1內的電加熱裝置21、22和電動執行器18、閥門19進行控制。程序控制柜3通過電機保護器24實現對稠油泵9的控制。
為獲得更好、更穩定的工況狀態，我們在制造過程中使用以下技術措施1、設定油氣砂分離罐1的液位極限報警，并通過PLC程序現場控制，使液面一旦到了報警區，由PLC程序控制柜3直接現場轉換，將油井抽上的油不經過計量裝置直接輸到匯集管道6中。該方案由與油氣砂分離罐1相連的油管10直接與匯集管道6連接。
2、由PLC程序控制柜3采集到的數據及執行命令，與電腦工控機4之間采用了通訊遠傳模塊23或無線遠傳，確保通訊準確無誤、無間斷。
3、為了適應PLC野外低溫工作，本實用新型設計了自保溫升溫電機箱柜，確保元件在無儀表情況下正常工作。
4、為確保三通閥門19能在行程開關20驅動時間內不使管道內存壓，我們在井上做了詳細的時間測算。
全自動電腦控制油井脫氣計量系統各部名稱1、油氣砂分離罐，2、液位控制器，3、PLC程序控制柜，4、電腦工控機，5、現場匯集罐，6、匯流管道，7、逆止單流閥，8、流量計，9、稠油泵，10、油管，11、現場事故罐，12、匯流管道，13、進入事故罐的管路，14、N#油井，15、3#油井，16、2#油井，17、1#油井，18、電機執行器，19、三通閥或四通閥，20、行程開關，21、22為電加熱裝置，23、通訊模塊，24、電機保護器。
電腦閥門組中的電動執行器18及閥門19的通過PLC程序控制柜來實現任意切換到任意一口油井14、15、16、17，并使用三通或四通閥在此測量中實現了匯管、計量、事故的三種輸送功能。
系統的電動執行器18行程由行程開關20來確定其旋轉的位置。
權利要求1.一種全自動電腦控制油井脫氣計量系統，它包括有油氣砂分離罐(1)、油管(10)和閥門，其特征在于與油井連接的管路通過電動執行器(18)和閥門(19)分別與匯流管道(12)、油氣砂分離罐(1)和現場事故罐(11)連接；油氣砂分離罐(1)與稠油泵(9)連接，稠油泵(9)與流量計(8)連接，流量計(8)通過閥門(7)、匯流管道(6)連接到現場匯集罐(5)上；油氣砂分離罐(1)上設置有液位控制器(2)；油氣砂分離罐(1)內設有電加熱裝置(21)、(22)；電腦工控機(4)通過控制柜(3)分別與電動執行器(18)、稠油泵(9)、流量計(8)、電加熱裝置(21)、(22)和液位控制器(2)相連接。
2.根據權利要求1所述的一種全自動電腦控制油井脫氣計量系統，其特征在于連接油井的管路為多個。
3.根據權利要求1所述的一種全自動電腦控制油井脫氣計量系統，其特征在于與現場事故罐(11)連接的匯流管道(12)直接與現場匯集罐(5)相連接的匯流管道(6)連接。
專利摘要本實用新型是一種針對油田區進入三采進程中對油品進行計量采集及實現這種采集的全自動化控制和工藝過程的一套完整計量控制系統。其特征在于與油井連接的管路通過電動執行器和閥門分別與匯流管道、油氣砂分離罐和現場事故罐連接；油氣砂分離罐與通過稠油泵、流量計、匯流管道與現場匯集罐連接；油氣砂分離罐上還設置有液位控制器；電腦工控機通過控制柜連接電動執行器、稠油泵、流量計和液位控制器。本實用新型的目的在于解決精確計量油井出油參數，改善人工檢尺及測量所帶來的誤差，實現降低工人勞動強度，降低采油成本，提高工作效率和經常導致油溢出等方面存在的問題。
文檔編號G01N1/18GK2783310SQ20032012870
公開日2006年5月24日 申請日期2003年12月23日 優先權日2003年12月23日
發明者桑玉元, 王登新, 沈寶林, 楊敏 申請人:桑玉元