在注聚系統中，計量與測控儀表主要包括：母液罐液位測控報警、母液匯管壓力、輸液泵出口壓力、母液流量計、清水流量計顯示、聯鎖、控制等。近年來隨著注聚系統工藝不斷改進和控制儀表技術不斷完善，基本解決了三次采油注聚工藝對地面工程技術的要求。本文通過對在用兩種控制技術應用進行對比分析，對計量儀表在注入站上的應用情況分析，對應用中存在的問題及解決措施提出合理化建議，以期達到探索注聚工藝與儀表結合優化運行，節約和降低成本，實現企業效益*大化的目的。

1.FCS與DCS應用技術對比

目前，油田注入站控制模式有三種：常規儀表控制、現場總線控制(FCS)及集散控制(DCS)。

1.1 現場總線控制系統原理

現場總線技術是安裝在生產過程區域的現場儀表與控制室內的自動控制系統之間的一種串行、數字式、多點、雙向通信的數據總線。該技術將可編程控制器(PLC)取消，把DCS的控制功能下放到現場，由現場智能儀表完成數據采集與處理，控制運算和數據輸出等功能。

大慶油田采油二廠南四東、南四西、南三西聚合物注入站采用FCS控制系統，通過現場DXLON控制、采集模塊采集一次儀表數據進行數據處理，由數據總線連接到中央控制機上。完成了控制系統的實時動態畫面顯示、歷史數據記錄、趨勢顯示、報警記錄及報表打印等生產管理。實現了儲罐液位指示、報警；單井注水量和聚合物注入量的計量；聚合物母液來液量計量；注入泵出口壓力指示、報警、聯鎖，注入泵入口匯管壓力指示、報警、聯鎖及來液流量的監測控制等。

1.2 集散控制系統特點

用在注聚工藝控制系統的DCS控制是采用工控機作為操作站，PLC作為控制站，它們之間通過網絡連接，收集生產數據、傳達操作指令，其特點是分散控制集中管理。

由于置于主控室內的控制站采樣輸入來自現場儀表，每一路I/O信號均需在現場與主控室之間傳輸。因此，存在信號電纜多、抗干擾能力差、維修困難和其整體可靠性降低等缺點。除此之外，目前因DCS控制系統的硬件各異，且軟件與通信協議各家專用無法兼容，使用戶在功能擴展上受制于原程序開發商。

1.3現場總線與集散控制系統對比分析

(1)硬件投資對比分析。由于現場總線系統中分散在現場的智能儀表具有互接執行各種信號控制、計算、調節功能，因而不需要單獨的調節器及計算單元，也不需要DCS系統信號調解、轉換等功能單元以及復雜的接線，從而節省硬件投資。注入站FCS系統與DCS系統相比，僅硬件投資費可節約10萬元。

(2)安裝費用分析。現場總線的接線十分簡單，一條雙絞線通常可以掛接多臺儀表。因而節省了大量電纜、端子排和橋架等；接口與連線校對安裝的工作量也較少，當需要增加現場控制儀表時，直接接入原系統，軟件費用和施工費用與DCS相比也要減少。

(3)系統性能分析。現場總線技術使用戶可以自由選擇不同廠商所提供設備來構成系統控制，各類設備、軟件及接口實行兼容協議。DCS系統現場儀表與控制室設備采用點對點連接，集中與分散相結合的結構，而FCS系統一次儀表與模塊在現場串接，通過一條通信線傳輸到計算機上，實現了控制功能的徹底分散，簡化了控制系統的結構。由于系統結構簡化，設備間的連線減少，減少了信號的往返傳輸帶來的信號干擾，提高了系統工作的可擴展性、可靠性、安全性,便于管理與維護。

2.注入站控制系統的優化分析

2.1 注入站母液流量混合比控制優化

(1)混合比控制流程。注入站聚合物、清水注入量要按照地質方案施行，目前大慶油田采油二廠注入站采用混合比自動調節閥控制器調節母液輸入量，其控制流程是：混合比自動調節閥控制器采集聚合物母液流量計及清水流量計的流量反饋信號后；與設定值進行對比、運算，輸出控制信號控制母液調節閥，完成聚合物與清水混合稀釋注入井中。

(2)控制結構優化。由于新建注入站都采用微機控制系統，因此，混合比自動調節閥控制器所實現的功能可通過計算機系統完成，并可以節約系統設備費用。以南4西1號注入站為例，設計用計算機系統實現母液控制功能，DXLON控制模塊采集聚合物母液流量計及清水流量計的流量反饋信號后，與設定值進行對比、運算，輸出開關控制信號給電動調節閥，控制母液的排量。實現這一功能，只需現場DXLON控制模塊中，增加開關量輸入、輸出模塊各兩塊，控制功能通過計算機軟件編程，即可實現母液控制閥的狀態檢測及控制功能。

(3)經濟效果分析。以大慶油田采油二廠南4西1號注入站為例，安裝13臺混合比控制器按每臺0.9萬元計算，共需11.7萬元，而用計算機控制母液量需增設接口板費用約4萬元，預測可節約投資7.7萬元。大慶油田采油二廠采用工控機檢測的15座注入站共329口井，若每口井都節省混合比控制器費用，約可節省194萬元，為此在今后新建站中，建議考慮此方案，以減少投資。

2.2 注入站母液液位控制優化

母液罐液位控制采用母液液位控制柜，控制流程為：母液罐液位檢測信號給控制調節裝置，控制電動閥的輸出，該裝置安裝在閥組間或泵房內，就地自動控制，顯示遠傳至值班室，這種控制存在的弊端是：①控制裝置離值班室較遠，給液位控制帶來不便；②控制設備繁瑣，投資加大。為此建議對其進行改進，改進方案如下：①對于采用常規儀表控制的站，在控制室加裝調節器取代母液液位控制柜；②對于計算機控制的注聚站，可直接加裝控制模塊或利用其冗余模塊作為調節機構，這樣每個站可節約資金1.5萬元。

另外各別注入站，動力控制柜與儀表盤設計在一個盤柜里，強、弱電設計在一起，給儀表維護的安全帶來隱患。同時，強電場對儀表干擾大，影響儀表監測、傳輸、控制的準確性。為此，建議分設儀表控制柜和動力控制柜。

3.結論及建議

通過對注入站、注水井計量與測控儀表系統的應用分析，得出以下結論：

(1)FCS與DCS系統相比，不僅可以節約投資成本，而且抗干擾性強、穩定性好、便于維護，建議在今后新建注入站計算機控制中采用此控制技術。

(2)對新建微機控制的注入站，將各井母液與清水混合比控制納入微機系統檢控，替代混合比控制器，建議新建站將該功能納入微機控制。

(3)用微機系統或調節儀表實現母液罐液位控制，取代母液罐液位調節裝置。