光纤传感与控制技术在油田联合站的应用研究

将光纤传感技术引入油田联合站，解决原油储罐液位检测和报警，解决储罐负压检测和报警，解决原油流量检测和信号远传，解决三相分离器油、水液位检测与信号远传。采用分布式控制技术和现代网络技术组成先进的生产过程控制系统和安全监控系统，实现联合站生产、安全实时监控与管理。并将联合站实时的生产和安全信息联入油田开发网和安全信息网，为油田经营管理层的决策工作提供及时、全面、准确的信息资源。     

两类光纤传感液位监控仪的对比

分析石化系统常见的光纤传感液位监控报警仪表与新式光纤传感液位监控仪表的原理和光纤传感液位监控报警仪表的常见故障及原因。指出新式光纤传感液位监控仪表在高粘度介质充装高液位监控报警及低液位监控报警的灵活性、优越性及其推广应用前景。     

油田配制站与所辖注入站母液流量自适应调控方法

目前,喇嘛甸油田配注联动系统存在母液PID自动调节流量时储罐液位波动较大和自动化程度低的问题,通过采用PID控制配制站外输泵流量和注入站母液灌液位的双PID自动调节模式,降低了储罐液位波动幅度,提高了系统设备的运行寿命和效率。采用IFIX组态软件,编写远程数据传输控制程序,实现配制站、注入站生产数据远程传输;对配注站监测和调控参数进行筛选,并在PLC控制系统IFIX组态软件上分别开发出远程监测和调控程序。通过开展配制、注入自控系统联动控制技术的研究,实现了配制站和注入站信息共享,外输总液量自动调节和一泵多站流量自动调控等功能,形成了以区块为单位的自控系统联动模式,大大提高了喇嘛甸油田配注联动系统的自动化程度。     

提高两位式外输监控系统的可靠性

油田泵站的外输工艺中，变速外输泵多采用两位式自控方式。由于双速轮值外输工艺的两位式调节要求较高的可靠性，特开发了以“ESK851型防爆智能液位传感器”为核心的自动监控系统。运行实践说明：重视基础仪表的选型并采用双路闭环控制方式是提高该监控系统可靠性的重要途径。     

DCS电子控制系统在塔河油田联合站的应用

DCS电子控制系统将联合站现场的控制站、操作中心、采集站以及管理站等联接起来,DCS体系在结构上分为经营管理级、生产管理级、过程管理级、直接控制级以及工业过程五个部分,这五个部分从控制中心管理到现场设备运行参数的监控,形成了一整套完善的系统。塔河油田联合站DCS电子控制系统主要由轻烃回收、联合站和联合站扩建三个部门组成。在DCS电子控制系统中ACM为控制核心,主要通过ACM发出命令,再由I/O输出数字命令信号,实现对油田联合站现场生产运行控制。该系统可以实现基层生产管理无人值守,生产运行参数实时检测,传输速度快,可靠性高。     

联合站原油计量监控系统

本文介绍一种针对陕北油田特点而研制的联合站原油计量监控系统。该系统由工控计算机、分布式数据采集控制系统和RS485总线构成,实现联合站原油准确计量,定量稳定外输,工艺过程与生产安全在线实时监控。系统集联合站控制管理一体化,在陕北油田具有典型应用价值。     

一种新型智能光纤传感器的研制与应用

光纤传感技术是一种新型的传感技术，目前已受到国内外广泛重视而得到高速发展。光纤液位变送器具有高精度、高可靠性，不受电磁干扰等优点，特别是在防爆要求非常高的油气集输领域，它的无电检测、光信号传输完全消除了不安全的因素，为易燃易爆场所提供了安全可靠的检测仪器。     

原油沉降罐自动监测系统的应用

针对原油沉降罐液位、油水界面、油层平均含水率的检测一直依靠手工操作所带来的一些问题,提出了采用多参数自动监测系统这一方案.该系统在浅海公司海南联合站试验结果显示,可以有效地解决手工操作中存在的测量精度低、以点带面误差较大、工人作业困难、上下罐危险系数较高的问题,在联合站具有推广价值.     

世界第一口多光纤传感器智能井

挪威NorskHydroASA公司于2 0 0 2年 8月第一次在单井中安装了工业用多光纤压力温度计 ,与此同时还安装了一条分布式温度传感 (DTS)光纤和一个地面操纵的智能完井流量控制仪。该系统安装于北海挪威海域Oseberg st (东 )油田E 11C井。作业公司表明必须全面掌握油层的压力状态。为实现油田注水方案的最优化管理 ,必须在准确掌握油藏长期压力状态的基础上进行油井作业。该智能井系统由多个光纤温度和压力计及一条分布式温度传感光纤构成。所有的光纤传感器都由Weatherford公司制造 ,这些传感器与WellDynamics公司制造的地面操纵的智能完井流量控制仪配套使用。该系统安装后 ,井下传感器组已经为日常生产管理提供了大量数据 ,而且使油田寿命期内的战略油藏管理成为可能。E -11C井中的温度和压力计连续不断地提供两个产层的温度和压力数据 ,分布式温度传感光纤则测量整个井筒的温度。用一条 in的光缆把数据传送到地面。本文介绍了安装该系统的适用技术和优势以及所采用的完井方法。     

光纤传感技术改善油气井监测

介绍了光纤传感技术的新进展。分布式温度传感器的测量精度和可靠性不断提高,其在注入和产出剖面测量及油藏监测与管理中得到了越来越多的应用;壳牌公司和贝克休斯公司联合研发了分布式应力传感器,这种传感器能够在井的整个寿命期内监测套管柱的微小变化;其他光纤传感技术,像分布式声波传感技术和分布式化学传感技术取得了显著进步,预计几年之后会投入商业应用。光纤传感技术能够实时提供比较完整的井眼流体信息,无需对井进行干预,具有良好的发展前景。     

编码式光纤光栅钻机井架应力监测系统

在阐述编码式光纤光栅分布式大容量检测方法的基础上,介绍了以编码式光纤光栅作探头的钻机井架应力监测系统。系统由2个不同的宽带光源、耦合器、双光栅传感阵列、解调器和数据处理系统组成,采用双波长编码技术,对检测点的位置和应力、应变同时进行编码测量。对某钻机井架的实际应力监测表明,这种监测系统具有准确度高、稳定性好、检测容量大以及能实时在线监测等特点。     

光纤温度测试技术在油井中的应用

光纤传感器具有体积小、高灵敏、抗干扰的优点,在油井井下测试中的应用日趋广泛。介绍了分布式光纤温度测试技术和光纤光栅测温技术。现场应用表明：光纤温度测试技术能够实现井下固定点及剖面的永久温度监测,为油藏监测、工艺措施的有效实施和提高采收率打下基础。     

三差压气液两相流流量计的研制与应用

为了对气液两相流流量进行准确计量,提出了基于弯管流量计的新型气液两相流流量测量方法。设计了由弯管、水平管和垂直管组成的三差压传感器,通过对3个差压信号进行分析,建立了压差与质量流量的关系模型,进而设计了三差压气液两相流流量计。同时通过标准表法对设计的流量计进行了试验验证。验证结果表明,三差压气液两相流流量计的测量精度达到±3%,可实现气液两相流的流量测量,与目前的两相流流量计相比精度有了很大提高。     

动态法测定等温汽液平衡的装置

探讨了用动态法测定等温汽液平衡。提出了一套控制和测定的装置。该装置由传感器、监控开关装置、自动调压系统和汽液平衡釜组成,可在等压汽液平衡测定中控制体系与环境的压差和体系绝对压力的恒定;也可在等温汽液平衡中,自动地将温度变化转换成压力变化而控制温度的恒定。试验表明,该装置结构简单,结合新型汽液平衡釜,使测定结果精确可靠,测定过程简便快速,一个数据点仅需5—10分钟。     

Fiber optic and light scattering sensors: Complimentary approaches to rapid detection of Salmonella enterica in food samples

Salmonella-related foodborne infections present a major public health problem worldwide despite more stringent regulations. Salmonella enterica serovars Enteritidis and Typhimurium are the two most frequent causes of poultry related outbreaks; therefore, their rapid and accurate detection would improve Salmonella control at the farm, processing plant, and at retail. In this study, we investigated if a fiber optic immunosensor and light scattering sensor, BARDOT (bacterial rapid detection using optical scattering technology) could facilitate the detection of these two serovars in naturally contaminated poultry (n = 50). The fiber optic sensor with a detection limit of 10³ CFU/ml identified S. enterica in selective enrichment broth in less than 12 h. The colonies (1.0 ± 0.2 mm) produced by plating the enriched samples on selective XLT4 agar for 13–15 h were scanned using BARDOT and S. enterica was identified after matching individual colony scatter patterns to the scatter image library with a sample-to-answer time of about 24 h. Both sensors identified 4 positive samples (8%), which corresponded to the results of the USDA-FSIS protocol, PCR, and lateral flow immunoassays. The colony scatter patterns identified all natural isolates as S. Enteritidis, which was further verified by serovar-specific PCR. The sensors used individually or in combination demonstrate potential for accurate and rapid detection of S. enterica in poultry.     

油井分布式光纤测温系统研究与应用

分布式光纤测温技术是稠油热采井下温度测试新技术,它是利用喇曼散射光中的斯托克斯(Stokes)光和反斯托克斯(anti-Stokes)光的强度与温度有关的原理进行分布式温度测量。这种测温系统主要由分布式温度测试仪(DTS)、光纤管(温度传感器)和与DTS仪器接口相配套的数据处理器3部分组成。系统测试深度0～2 100 m;测温范围0～370℃;测温距离分辨率1 m;测温精度±1℃;测温时间3 min。室内试验和胜利油田有限公司草桥区块油田CN8-3注汽井的现场测试表明,可一次测量出整个井筒的温度剖面,整套测量设备操作安全可靠,测量误差达到设计要求。     

井下永久式光纤温度-压力测试技术研究

传统的电子类传感器无法在井下恶劣环境下工作,而光纤传感器对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件。为此,研究了井下永久式光纤温度-压力测试技术,并配套研制了井下光纤测试系统。该测试系统由光纤光栅传感器、井下光缆、光缆连接器及光电解调仪4大部分组成。系统适应井下高温(200℃)高压(50 MPa)环境,具有温度双补偿功能,测试精度(0.08%),性能稳定,寿命长。胜利油田4井次的现场试验表明,井下永久式光纤温度-压力测试系统测得的井底压力、温度曲线能够实时反映注水工作制度的细微变化,压力曲线与井口计量表压力变化曲线一致,测试灵敏度及精度完全达到设计要求。     

垫片高温性能试验装置及测漏方法研究

研制的垫片高温性能试验装置,成功地解决了高温下泄漏率精确测量等技术难题。试验装置由机架、试验法兰、垫片加载系统、试验介质给定系统、泄漏率测量系统、加热和温度控制系统以及数据采集系统等组成。采用微差压变送器和温度传感器测定测漏空腔内试验介质压力和温度的微小变化,根据理想气体状态方程计算出泄漏率。该装置测试精度高,试验结果重复性好,操作简便,试验范围较广,造价低廉,是垫片高温性能研究和产品质量检验的理想设备。     

氧化反应器液位测量失准分析及解决方案

在PTA氧化反应器的控制中,液位是很重要的过程参数,通常采用差压变送器对其进行测量.但在实际应用中,因引压管长度较长,对温度变化较敏感,测量精度难以保证.电子远传变送器使用2个以数字方式连接在一起的压力传感器取代了引压管,解决了测量精度问题.通过对PTA氧化反应器液位测量失准问题的分析,引出电子远传变送器改造方案,对其测量原理、构成部件及方案优势进行了介绍,并通过应用实例说明了方案的可行性.