E541X系列三相计量控制器

一. 产品概述：

        E541X系列三相计量控制器是为适应油田自动化的需要而专门设计的，它在油田计量站生产过程自动化中的应用具有以下重要意义：

1．将人工计量改为自动连续计量，将含水率的人工取样化验改为自动连续检测，能够提供准确、详实的油藏工程资

   料。

2．实现计量站无人值守、减员增效，彻底改变计量站生产作业制度。

3．在现场生产自动化的基础上，实现中控室信息处理自动化，提高油田管理水平。

二. 系统组成:

        E541X系列三相计量控制器选用安控先进的主控制器和I/O模块，硬件采用模块式结构，提高系统的可靠性、可扩展性，易于选型、维护和扩展。在基本配置的基础上，可根据现场监控的需要，选配人机界面、打印机、电台、UPS等设备，以及配置选井控制箱为计量站内的电动执行机构供电。

        E541X系列三相计量控制器硬件结构具备如下特点：

        1. 硬件扩展功能

        硬件采用模块式结构，可根据现场计量油井、注水井的数量扩展I/O点数，以及根据功能需要扩展人机界面、打印

        机、通信设备等。
        2. 通信接口功能
        控制器具有RS232、RS485、TCP/IP等多种通信方式，采用标准、开放的通信协议，可与中控室之间实现计量站

        采集数据上传、计量结果上传和中控室参数设置的下传等远程操作，从而使计量站实现无人值守。联网通讯能力使

        其几乎能与所有的服务器软件兼容，如：Lookout、Fix 、Web、Genesis、Intouch、Onspec等，易于接入或

        组成SCADA系统。
       3. MMI接口功能
        主控制器可连接多种人机界面，如工业显示屏、触摸屏等作为标准配置。通过人机界面和键盘可实现现场计量操

        作和参数设置，成为可独立工作的一体化计量控制器，不需要上位机或中控室即可单独实现一座计量站的自动计

        量监控。
        MMI接口不连接人机界面时，也可作为现场数据接口，维护人员能够通过数据接口，在现场用便携机对RTU进行

        检测和维护，同样可完成人机界面具备的功能。
       4. 现场操作功能
        通过计量控制器的人机界面或现场数据接口，可实现现场计量操作和参数设置，便于调试、使用和维护。人机界

        面采用图形LCD显示,全中文菜单操作界面，易学易懂。
       5. 编程环境
        主控制器支持IEC 61131-3标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言编程能力，并且支持Ｃ语言编程。
       6. 数据断电保持
        主控制器装有后备电池，可保证控制器掉电后长时间不丢失数据，用于存储参数设置、计量结果等。
       7. 可靠性
        采用先进的主控制器，具备优良的通信能力和大容量的存储器，配置工业级、模块化的电源和人机界面，性能稳

        定、可靠，安装方便、操作简单、可维护性强，适用于恶劣工况。

三. 系统功能:

        1. 实时监测功能

         实时监测油田计量站的全部生产数据，如计量间、配水间、水套炉间的温度、压力、液位、天然气浓度、含水

         率、注水流量等数据。

        2. 计量计算功能

         计量过程结束后，根据计量有效时间、原油和天然气流量累计、含水率情况，自动计算出液、油、气、水的日产

         量。

        3. 倒井控制功能

         根据RTU人机界面操作命令或中控室远程操作命令，自动将某一个或多个油井切换到计量位，并启动计量。

        4. 计量流程控制功能

         某一个或多个油井切换到计量位后，实时采集原油流量、含水率、天然气流量，完成一定时间的计量（根据RTU

         人机界面或中控室设置）。

        5. 报警与联锁功能

         数据采集点报警，如液位高报警、天然气浓度高报警等；

         设备故障报警，如电动阀故障判断与报警、加热炉火焰监测与报警等；

         计量流程异常报警如压油时间超长报警、站内断电报警等；

         危险报警点可与设备联动，实现联锁控制。

        6. 计量历史数据功能

         控制器可独立工作，并可存储数百条历史计量数据，供查询和打印。

四. 功能特点

        1. 多种计量方式

         具有“单井计量”、“多井计量”、“定次计量”、“定时计量”及“排序计量”等多种计量方式，彻底解决了

         油田低产能油井液量低、含水率高、气量小、间歇出油情况的计量问题，也大大降低了工人的劳动强度。

        2. 多井含水曲线

         对不同油井进行计量时，向含水仪发出井号指示信号，而配套的含水仪则针对每一口油井标定一条含水率曲线，根

         据RTU的井号指示调用相应的含水率曲线，提高了检测精度。

        3. 计量算法

         针对高产井、低产井出油的不同特点，支持整罐计量方式（根据整罐标定重量计算日产量），不完整罐计量方式

         （根据液位高度计算日产量）。计量结果包括单次计量结果、单罐计量结果。

        4. 结合液位测含水

         根据液位变化自动跟踪含水率的变化，降低了检测含水的误差，提高了平均含水率精度。

        5. 解决压油困难问题

         针对低产气油井压油困难的问题，配合工艺方面提供多种解决方案。如：分离器+平衡罐工艺流程、在分离器出气

         口安装电磁阀、在分离器出油口安装管道泵等。

        6. UPS断电保护

         UPS可作为选配，当发生断电时由UPS给RTU供电，RTU检测到断电后及时将电动阀切换到安全位置。对于电动

         阀运行中的故障，计量控制器也能及时判断和报警，便于中控室处理。

五. 技术指标:

六. 实际应用:

        中心控制室发送某油井的计量命令，控制器收到指令后，控制该井的生产流程切换到计量流程，把来油改进计量分离器进行气、液两相分离，进油过程压油阀关闭，液位上升到可视液位计下限时，下液位开关闭合，控制器开始计时，液位上升到可视液位计上限时，上液位开关闭合，控制器停止计时，进入压油过程，压油时打开压油阀，含水分析仪连续检测分离器液体的体积含水率，重复上述计量过程，直到收到中控室发出的计量结束命令。在一次计量过程后，自动计量程序会根据计量站油、气、水三相计量的数学模型计算出日产液量、油量、水量、气量。