油田仪表自动化中的仪表选择探讨
摘要：在经济和科学技术日益发展的大环境下，不同的行业都在全球化的趋势下寻找新的商机和迎接新的挑战，在快速发展的各种新技术之中，仪表自动化技术成为了一支先行军，它在我国的油田数字化、自动化领域内得到了广泛的应用，它以其自动化、数字化的精准特性，为我国的油田提供了安全生产、高效产出的依据，成为了我国油田发展中有力的技术支撑，本文重点论述在我国油田环境中自动化仪表的选择，为油田的信息化、自动化、数字化提供理论支持。
关键词：油田 仪表选择 自动化 数字化
伴随着油田开采装备及设施的不断更新与改造，在自动化、数字化先进技术的引领下，我国的油田开采已经在向信息化、自动化、数字化的趋势发展，它充分利用自动化仪表及传感技术、网络自动化技术、图形控制技术、集散控制技术等，对油田的运行状态进行流量、温度、压力等参数的测量与控制，通过网络技术手段，以及自动化仪表数据显示，对油田的生产状态进行数据采集和处理，实现安全、可控的自动化管理。
1 仪器仪表的范围及其作用
在我国的工业化经济特点日益显著的环境下，作为生产运行所用的仪器仪表是重要的设备之一，它的设计和选择是具有经济价值的技术性工作，尤其在监视油气水井的生产，监控油气水的处理过程，保证油田作业的安全性、提升油田产品质量方面，具有不可估量的重要意义，我们在仪器仪表选型的过程中，要明晰仪器仪表的不同工作原理和工作范围，并对仪器仪表的误差进行分析，以提高仪器仪表的精确度和可靠度。
仪器仪表由于其性能和工作方式的不同，因而在其使用范围内也有不同的型号和原理，其精准度、适用范围和计量参数均有较大差异，它的工作范围是指在生产应用中能够承载的最大强度和最小强度；其测量范围是指仪器仪表测量的上限和下限之间的绝对值，在这个空间内的幅度变化会有效提高仪器仪表的精准度，提高仪器仪表的使用效率。
2 油田仪器仪表自动化系统现状概述
伴随着我国油田生产作业过程中智能化、自动化的仪表装备的加入，我国油气田生产的联合站、接转站及井组的现场仪表测量更加精准，减轻了人工作业强度，实现了精细化管理，进行网络传输的油田作业生产参数采集及控制，使生产作业人员足不出户，即可对油田生产作业现场状况了如指掌。
仪表自动化系统涵盖测量系统、信号系统、联锁保护系统和调节系统，这些系统都是由DCS（即分散控制系统）来完成的，它与网络技术相互结合，进行远程监控，下达生产调控指令，安全指导生产作业。具体步骤是：将油田作业生产线的接转站、联合站的温度、流量、压力、液位等参数数据，借助于自动化仪器仪表设备，进行精准的测量，并上传到自动网络监控系统中，通过数字化的数据读取与转换，进行指挥控制操作。这个自动化仪器仪表控制系统可以自动分析和判断管道的泄露情况，并确定泄露点、通知系统操作人员进行处理，避免安全事故，这有益于前端自动化仪表的精准测量，是DCS控制系统与GPRS网络的有机结合。
3 仪器仪表的误差控制及选择原则
仪器仪表的误差以三种形态而存在，即：绝对误差、相对误差和传导误差。由于油田的作业环境一般来说，都较为复杂，它要受到来自外部环境和内部因素的不同影响，这些都会导致仪器仪表的工作误差，这种仪器仪表的误差是无法避免的，但是它却是可控的，首先在对仪器仪表的选择上，必须依循其使用范围，这样不致出现太大的偏差，使仪器仪表在规定值之内，进行正常的工作和运转，保证精确度和可靠性。
在对仪器仪表的误差进行可控性的调整之下，还必须依循以下原则进行仪器仪表的选择：
3.1 经济有效性和高精度的选择原则
在油田作业环境中，为了保证安全生产、降低生产成本，都必须在仪器仪表的精确测量和计量基础下，进行测量数据参数的处理，因而，对仪器仪表的精度选择原则，是油田作业环境的要求，也是工业生产过程的要求。但是，另一方面，我们还要考虑到，在精度提高的同时，也增加了仪器仪表的高成本费用，因而，要从经济和技术的双重层面进行综合分析，以达到经济性和准确性兼顾的目标。
3.2 安全可靠性的选择原则
在油田作业过程中，其经济效益主要来自于生产运行过程的全程化和持续化状态，任何故障维修和诊断都对油田作业造成影响或损失，因此，为了保证油田作业的效率，需要对仪器仪表进行安全可靠的首选，在其安全可靠值较高的环境下，可以较大地提升企业的经济效益；而安全可靠值较低的仪器仪表，则会由于其可靠性能低而花费较高的维修费用和经济损失。由上可知，仪器仪表的选择，必须是在安全可靠的前提下，选取的经济实用的选择。
4 油田作业过程中自动化仪表系统的仪表选择分析
4.1 温度测量仪器仪表
在油田作业的自动化进程中，温度是重要的参考因素，而最早的温度测量仪表，是意大利人伽利略创造的一种测量物体冷热程度的工业自动化仪表，是一种没有刻度的指示器。它有热电阻温度仪表、热电偶温度仪表、膨胀式温度仪表和辐射式温度仪表几类，它们的工作原理各不相同，热电阻温度仪表是利用导体电阻随温度变化的特性，进行低温的自动化和远距离测量；热电偶温度仪表是利用热电效应来进行温度测量的，这种热电效应与导体材料和结点温度相关；膨胀式温度仪表是利用物体遇热膨胀的原理进行温度计量的，它与液体汽化和凝固温度有直接的关系；而辐射式温度仪表可以用于900℃以上的高温，它是在热能转化为辐射能的基础上，进行温度的测量。
在油田作业环境中，就地指示的温度仪表，主要是选择金属温度仪表，并通过自动化装置，将其温度控制在-80℃和零上500℃之间，精度为1.0-1.5级。对于-8℃ 以下的低温介质或者无法进行准确接触性测量的情况，则可以选择低温压力温度计，并进行相应型号的选择。另外，油田作业过程中的温度仪表安装，也要在选择之后的又一关键步骤，在仪表易受介质冲击的环境下，要采取必要的防弯曲措施，并使仪器的感温面与被测介质表面进行牢固的对接。