開展數字化油田建設， 目的是將油田從沒有圍墻的工廠變為電子井場、電子站庫，實現技術融合、專業融合和團隊融合，降低操作成本，提高應急處理能力和生產效率。 按照中國石油化工集團公司數字化油田所提出的標準化設計、模塊化建設、標準化采購和信息化提升的“四化”建設要求，逐步推進生產管控模式變革， 為體制建設提供信息化、 自動化支撐。

 

中國石化江蘇油田分公司采油一廠 （以下簡稱采油一廠）目前共有 1 215 口油水井， 32 個中轉站，9 個集輸站，年生產原油約 70×10 4 t 。 通過數字化油田建設，實現運行參數自動采集、傳輸和異常報警，保障流程、設備在zui佳狀態下運行，改善勞動條件，提高生產效率。作為采集數據的終端，各式自控儀表和傳感器的選型、設計，現場維護、校驗（檢定），保障系統可靠運行， 降低操作成本是項目后期的一項重點工作。 目前采油一廠主要自控儀表種類與檢驗規模見表 1 。

1 自控儀表配備、選型與使用中存在的問題

1.1 重建設、輕選型

1 ）數字化油田工程在投資建設中，涉及的自控儀表雖按框架選購， 但設計和技術規格書沒有對儀表的準確度、穩定性指標進行約定，存在低價中標現象，導致價低質差的儀表產品進入現場，質量壽命無法達到額定周期。

2 ）工程項目中計量方案與計量儀表的選型很少與計量專業部門結合， 計量儀表的質量認定和準確度校驗與相關規程符合性不能保證， 工程的綜合效益得不到保障。

 

1.2 重配備、輕管理

自動化工程涉及到的一次儀表種類多， 如測定溫度、壓力、液位、流量等參數，如果測量數據有誤差，就會產生錯誤的分析結果 [1] 。

 

1.3 重功能、輕校驗

隨著技術發展，多參數、智能化、集成化儀表逐步進入油田市場，應根據使用要求選擇成熟可靠，經濟實用的計量儀表，避免功能與資金浪費，如溫壓示功儀等石油專用器具，檢定與校驗技術相對滯后，無法對其計量性能進行有效的量值評定。

 

1.4 重維修、輕維護

油田使用的自控儀表基本是露天安裝， 環境惡劣，且測量對象是高溫、高壓和腐蝕性介質，尤其是安全級別較高的油氣緩沖罐雙法蘭液位計、 儲油罐液位計、燃氣流量計等重點儀表，安裝后不易拆卸，出現故障不僅維修與校驗難度大，而且費用較高。

 

2 自控儀表的在線檢定與校驗

自控儀表按照管理等級，屬于非強檢計量器具，在保證計量準確度前提下， 企業根據現場實際和技術規范制訂實用的溯源方法。

 

2.1 壓力變送器的現場校驗

       壓力變送器現場校驗如圖 1 分為兩種方式，一是按照（ a ）方式在變送器無法與系統隔離時，采用并入標準壓力模塊， 在手持式校準器以數字或電流信號方式顯示瞬時標準值， 與輸入測定瞬時壓力 （差壓）值進行比對，計算并修正儀表相對誤差。 此種校驗方式無法掌握儀表線性誤差，具有一定局限性。二是按照（ b ）方法將變送器與系統隔離，接入壓力模塊和壓力泵測定多個壓力（差壓）量程，通過手持式校準器顯示標準值，與輸入測定壓力（差壓）值進行比對，計算并修正相對誤差，此方式能夠掌握變送器示值與線性誤差，接近實驗室 JJG 882 — 2004 《壓力變送器檢定規程》 [2] 檢定效果。

2.2 三相電能表現場校驗

采油一廠目前有 820 多口油井，按照 GB 17167— 2006 《用能單位能源計量器具配備和管理通則》每口井安裝一塊三相電能表來計量耗電量 （圖 2 ），三相電能表拆卸校驗工作量較大， 只能按照 DL/T826 — 2002 《交流電能表現場測試儀》 [3] 要求現場校驗電壓、電流、功率、相位、功率因數、頻率等電參量，可擴展分析實時矢量圖顯示和諧波分析等功能。 三相電能表經過現場檢定準確度符合 GB 17167 —2006 規定的 2.0 級要求。

2.3 注水流量計校驗

1 ）對于 DN25 、流量范圍 0.5~10 m 3 /h 井口注水流量計在現場關閉下游閥門， 打開放空閥門將水排入 50 L 、 0.5 級便攜式標準量器，控制比對誤差≤±3% 。

 

2 ）對于 DN50 以上、流量范圍 5~300 m 3 /h 污水流量計，必須采用標準裝置進行校準。對一臺重復性誤差 ≥±0.02% 雙向標準體積管進行改造，該體積管單向容積 973.43 m 3 ，雙向容積 1 946.86 m 3 ，重復性誤差 0.08% 。 可根據流量計量程選擇標準值累計方式。根據污水流量計輸出流量信號制式，增加一臺信號轉換顯示器， 由體積管檢測開關控制顯示器流量信號開啟與停止 [4] 。 通過測量值與標準值計算流量計相對誤差（圖 3 ）。 配備熱水置換流程，還可滿足0.5 級以下生產與能源消耗原油流量計校準。

目前溫度變送器、 蒸汽流量計和天然氣流量計尚未建設校驗裝置， 影響溫度和能源消耗量值有效溯源，下步將逐漸完善 [5] 。

 

3 改進措施與建議

1 ）加強儀表的選型管理。 技術監督部門應參與油田數字化工程在設計、建造和驗收全過程，自控儀表選用和計量方案與計量要求相抵觸時， 由計量專業部門提出處理意見。在性價比相當情況下，優先選用列入油田自控儀表選型目錄中的產品。

2 ）加強自控儀表的校驗管理。 在建設中應預留現場檢驗通道和電氣接口， 實現自控儀表現場校準和比對，確保測量數據處于受控狀態。根據自控儀表的種類和規模配備校驗標準，制訂校驗方法，對現場應用量較大的自控儀表， 要求廠方配備相關現場標準檢驗裝置，能夠溯源至國家和行業標準體系。對石油石化專用計量器具，依據專業化特性，制訂實用量值溯源方法與手段， 確保自控儀表的使用率、 準確率、完好率符合技術要求。

 

3 ）加強自控儀表的質量管理。 一是建立專業化隊伍，加強操作維護人員培訓；二是保障維修資金和配件供應，保障儀表完好運行。

 

4 ）加強自控儀表維修管理。 一是從報廢儀表中篩選有價值的核心部件，如壓力變送器中的模盒、智能流量計的主板等進行儲備；二是組建一支會操作、有經驗的專業維修隊伍，實施激勵機制，根據成果和績效進行考核。