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[摘 要]本文探索了稠油自动化技术应用管理和发展的历史，以及研究了自动化技术在稠油计量、巡检、输油、运转压力温度监控，远程控制等一系列自动化应用技术以及信息化技术目前存在的主要问题，今后的发展方向，提供了一些有利的探索，并在2005年九7+8区稠油的大规模开发中推广使用取得了显著的经济社会效益，为推动公司的科技发展战略，信息化建设，打造数字化油田提供了强有力的技术保障，具有广阔的发展应用前景。
[关键词]称重式计量器；多通阀；控制；自动化
中图分类号：TP723 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0348-01
一、自动化技术在九7+8区中的应用现状
1、应用背景
随着信息化技术的迅速发展，稠油自动化技术不断完善，稠油开发管理水平的不断提高，为稠油自动化技术控制应用的实施提供了发展空间。
2、发展历史：
从80年代稠油开发以来，陆续实施了一些单一采油自动化项目如：
86年双波纹管注汽流量计的使用。
89年输油泵自动启停装置的使用。
98年九8区压力、温度有线输出采集的使用。
2002年作业区巡检系统的使用。
2002年采油十队远程集中控制系统的使用。
2005年、2006年多通阀的使用实现自动化计量打油。
2011年10月作业区实现自动打油并可远传。
2012年12月3日公司实现远传自动打油集中监控。
通过在油田局部实施的自动化技术，有些比较成熟，如：自动打油装置，自动巡检系统的使用，在安全生产管理中发挥比较大的作用，降低了劳动强度，提高了劳动效率。其它自动化设施在油田管理使用中，由于受技术、资金的局限，企业的重视程度不够，没有得到继续发展及形成规模，逐渐失去了在生产管理中的应用，随着现有成熟技术的不断发展，成熟的电动阀，称重式自动计量器，液位、压力、温度变选器等产品的出现，为采油实现自动巡检、输油、计量，远程监测压力，温度以及对设备、油井进行实时监测整套系统自动化实施提供了技术保障。
3、九7+8区计量站现状分析：
玻璃管立式分离器计量量油
1、玻璃管分离器计量时需要专人计量，量油值受计量操作人员的影响较大，对于产量波动大、“间歇出油”的油井现象可能在短时间内使液位超标或计量不出，所测出的结果不能代表油井实际产量。
2、对于温度高、汽油比大的油井无法计量。
3、必须有计量间，占地面积大、工艺较复杂。
4、冬季使用时容易造成计量分离器排空管线冻，存在较大安全隐患。
单井计量值与大罐计量值相比，单井计量值有20%—23%的误差。目前玻璃管立式分离器不能实现自动计量。
计量闸板阀
目前油田计量站集输流程的转换是用闸板阀实现的，这种工艺流程结构复杂、使用阀门多，特别是计量过程中人工不断切换阀门，不但工人劳动强度大，还容易误操作阀门，易造成计量分离器跑油事故发生，计量闸板阀不能实现自动转换计量。
自动打油装置
目前油田计量站使用的大罐自动打油装置，是简单的感簧管受浮标磁铁通过的影响闭合、断开形成有线线路的传输达到控制输油泵自动启、停输油的目的，由于受刮风、严寒等气候的影响容易使大罐浮标卡、脱出浮标轨道造成输泵油自动启、停失灵，如果人员不能及时巡检到位，就可能发生大罐跑油事故，目前的自动打油装置在恶劣天气下使用有较大的安全隐患。
二、九7+8区计量站监控改造控制原理
针对油田公司在九7+8区稠油开发地面工程集输设计蓝图，重油公司进行了采油自动化控制可行性调查，目的是使革新后的采油自动化技术能与浅层稠油管理形式与设计需求有机地结合，使其成为浅层油井及设施自动监控的全天候装置。
1、单井计量量油分离器的选择：
称重式油井计量器工作原理
该计量器主要由罐体、分离器、翻斗、称重传感器组成，并与微型计算机组成计量系统。超稠、特稠原油由于粘稠，里面的气体不容易排出。为了便于气体排出，在进油口处安装有伞状分离器，原油进入罐体时首先沿伞状分离器铺开流入翻斗。翻斗装置是由两个对称放置的独立料斗组成，翻斗上安装有称重传感器，以检测翻斗和油的重量。
2、稠油计量集输选通装置工作原理
稠油计量集输选通装置在计量流程实现的功能如下图所示，一共12个进油口、2个出油口（其中一个是进分离器的计量口，一个是进外输管汇的管汇口）。正常工作时，12个进油口的来油有一个通过计量口进入分离器，另外11个进油口的来油则通过管汇口进入外输管汇。通过手动或自动方式选择某口油井的来油进入分离器，用来计量产量，其余正常外输。如下图功能表示，稠油计量集输选通装置实质上起到了替代多井三通阀的作用，并且简化了管汇流程。
稠油计量集输选通装
置的内部结构如下图所示，电动头带动阀芯做圆周运动，选中计量的单井来油将通过阀芯的主通道从计量口径输出，与该口油井阀位相对的单井来油通过阀芯的辅通道流入稠油计量集输选通装置腔体，其余的单井来油均直接进入稠油计量集输选通装置的腔体内，从管汇口径输出到大罐。
3、大罐液位变送器工作原理：
变送器是由测量传感机构和电动变送两大部分组成。测量传感元件为不锈钢隔离膜片。由于变送器采用平衡锤构成的力矩平衡机构，因此隔离膜片可以自由地随液位的变化而升降。当液位改变时，隔离膜片的位置发生变化，带动主轴转动，主轴与表头（发讯器）角位移传感器输相连接，角位移传感器将浮球随液面的变化转换成电信号，由表头内部的电子电路将此信号转换为与液面变化成正比的标准电流信号。这样，在现场不仅可直接在表头上观察到液面变化的情况，同时远距离传输到控制室，达到监控目的。对于不同比重的液体，由于重力不同，可调整平衡便可达到测量目地。
三、九7+8区采油自动化监控项目效果分析
油田开发部门、公司有关技术科室和采油作业二区有关技术人员对采油自动化监控项目方案的可行性进行了调查、分析及论证，认为实施后可缓解目前油田日益加剧的用人供需矛盾、降低工人劳动强度，提高企业的劳动生产率、经济效益和安全、生产管理水平，该项目可行。有油田开发部门牵头，公司有关技术科室和采油作业二区配合，该项目与九7+8区产能项目建设同步进行了实施。通过一年的运行，现将浅油层九7+8区采油自动化控制项目进行效果分析。
四、效果评价
在九7+8区稠油开发建设中，对十座计量站、36座简配点实施了采油自动化技术，性能达到了使用要求，易于操作、运行可靠、准确度高、重复性好、在较短时间内就可得到所需数据和实施调整控制，适合于现场安装，具有较高的推广价值。
五、结论及今后的发展方向
在九7+8区块自动化控制技术的成功运用，不但大大降低了工人劳动强度，保证了油田的安全生产，同时提高了企业的综合经济效益及管理水平，为今后九7+8区自动化控制技术发展供了新的思路及方向。
今后的发展方向：
1、实施单井远程监测压力，温度以及对设备、油井进行实时监测系统。
2、实现批量井连续计量功能。
3、对数据录入即时生成的各类采油报表通过网络连接，及时传送各类电子报表及数据，实现无纸化办公。
[关键词]称重式计量器；多通阀；控制；自动化
中图分类号：TP723 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0348-01
一、自动化技术在九7+8区中的应用现状
1、应用背景
随着信息化技术的迅速发展，稠油自动化技术不断完善，稠油开发管理水平的不断提高，为稠油自动化技术控制应用的实施提供了发展空间。
2、发展历史：
从80年代稠油开发以来，陆续实施了一些单一采油自动化项目如：
86年双波纹管注汽流量计的使用。
89年输油泵自动启停装置的使用。
98年九8区压力、温度有线输出采集的使用。
2002年作业区巡检系统的使用。
2002年采油十队远程集中控制系统的使用。
2005年、2006年多通阀的使用实现自动化计量打油。
2011年10月作业区实现自动打油并可远传。
2012年12月3日公司实现远传自动打油集中监控。
通过在油田局部实施的自动化技术，有些比较成熟，如：自动打油装置，自动巡检系统的使用，在安全生产管理中发挥比较大的作用，降低了劳动强度，提高了劳动效率。其它自动化设施在油田管理使用中，由于受技术、资金的局限，企业的重视程度不够，没有得到继续发展及形成规模，逐渐失去了在生产管理中的应用，随着现有成熟技术的不断发展，成熟的电动阀，称重式自动计量器，液位、压力、温度变选器等产品的出现，为采油实现自动巡检、输油、计量，远程监测压力，温度以及对设备、油井进行实时监测整套系统自动化实施提供了技术保障。
3、九7+8区计量站现状分析：
玻璃管立式分离器计量量油
1、玻璃管分离器计量时需要专人计量，量油值受计量操作人员的影响较大，对于产量波动大、“间歇出油”的油井现象可能在短时间内使液位超标或计量不出，所测出的结果不能代表油井实际产量。
2、对于温度高、汽油比大的油井无法计量。
3、必须有计量间，占地面积大、工艺较复杂。
4、冬季使用时容易造成计量分离器排空管线冻，存在较大安全隐患。
单井计量值与大罐计量值相比，单井计量值有20%—23%的误差。目前玻璃管立式分离器不能实现自动计量。
计量闸板阀
目前油田计量站集输流程的转换是用闸板阀实现的，这种工艺流程结构复杂、使用阀门多，特别是计量过程中人工不断切换阀门，不但工人劳动强度大，还容易误操作阀门，易造成计量分离器跑油事故发生，计量闸板阀不能实现自动转换计量。
自动打油装置
目前油田计量站使用的大罐自动打油装置，是简单的感簧管受浮标磁铁通过的影响闭合、断开形成有线线路的传输达到控制输油泵自动启、停输油的目的，由于受刮风、严寒等气候的影响容易使大罐浮标卡、脱出浮标轨道造成输泵油自动启、停失灵，如果人员不能及时巡检到位，就可能发生大罐跑油事故，目前的自动打油装置在恶劣天气下使用有较大的安全隐患。
二、九7+8区计量站监控改造控制原理
针对油田公司在九7+8区稠油开发地面工程集输设计蓝图，重油公司进行了采油自动化控制可行性调查，目的是使革新后的采油自动化技术能与浅层稠油管理形式与设计需求有机地结合，使其成为浅层油井及设施自动监控的全天候装置。
1、单井计量量油分离器的选择：
称重式油井计量器工作原理
该计量器主要由罐体、分离器、翻斗、称重传感器组成，并与微型计算机组成计量系统。超稠、特稠原油由于粘稠，里面的气体不容易排出。为了便于气体排出，在进油口处安装有伞状分离器，原油进入罐体时首先沿伞状分离器铺开流入翻斗。翻斗装置是由两个对称放置的独立料斗组成，翻斗上安装有称重传感器，以检测翻斗和油的重量。
2、稠油计量集输选通装置工作原理
稠油计量集输选通装置在计量流程实现的功能如下图所示，一共12个进油口、2个出油口（其中一个是进分离器的计量口，一个是进外输管汇的管汇口）。正常工作时，12个进油口的来油有一个通过计量口进入分离器，另外11个进油口的来油则通过管汇口进入外输管汇。通过手动或自动方式选择某口油井的来油进入分离器，用来计量产量，其余正常外输。如下图功能表示，稠油计量集输选通装置实质上起到了替代多井三通阀的作用，并且简化了管汇流程。
稠油计量集输选通装
置的内部结构如下图所示，电动头带动阀芯做圆周运动，选中计量的单井来油将通过阀芯的主通道从计量口径输出，与该口油井阀位相对的单井来油通过阀芯的辅通道流入稠油计量集输选通装置腔体，其余的单井来油均直接进入稠油计量集输选通装置的腔体内，从管汇口径输出到大罐。
3、大罐液位变送器工作原理：
变送器是由测量传感机构和电动变送两大部分组成。测量传感元件为不锈钢隔离膜片。由于变送器采用平衡锤构成的力矩平衡机构，因此隔离膜片可以自由地随液位的变化而升降。当液位改变时，隔离膜片的位置发生变化，带动主轴转动，主轴与表头（发讯器）角位移传感器输相连接，角位移传感器将浮球随液面的变化转换成电信号，由表头内部的电子电路将此信号转换为与液面变化成正比的标准电流信号。这样，在现场不仅可直接在表头上观察到液面变化的情况，同时远距离传输到控制室，达到监控目的。对于不同比重的液体，由于重力不同，可调整平衡便可达到测量目地。
三、九7+8区采油自动化监控项目效果分析
油田开发部门、公司有关技术科室和采油作业二区有关技术人员对采油自动化监控项目方案的可行性进行了调查、分析及论证，认为实施后可缓解目前油田日益加剧的用人供需矛盾、降低工人劳动强度，提高企业的劳动生产率、经济效益和安全、生产管理水平，该项目可行。有油田开发部门牵头，公司有关技术科室和采油作业二区配合，该项目与九7+8区产能项目建设同步进行了实施。通过一年的运行，现将浅油层九7+8区采油自动化控制项目进行效果分析。
四、效果评价
在九7+8区稠油开发建设中，对十座计量站、36座简配点实施了采油自动化技术，性能达到了使用要求，易于操作、运行可靠、准确度高、重复性好、在较短时间内就可得到所需数据和实施调整控制，适合于现场安装，具有较高的推广价值。
五、结论及今后的发展方向
在九7+8区块自动化控制技术的成功运用，不但大大降低了工人劳动强度，保证了油田的安全生产，同时提高了企业的综合经济效益及管理水平，为今后九7+8区自动化控制技术发展供了新的思路及方向。
今后的发展方向：
1、实施单井远程监测压力，温度以及对设备、油井进行实时监测系统。
2、实现批量井连续计量功能。
3、对数据录入即时生成的各类采油报表通过网络连接，及时传送各类电子报表及数据，实现无纸化办公。