概述:

计量站是油田的重要组成部分。计量站担负着站内各个油井的液、油、气三相计量任务，需及时、准确地为油田地质部门提供油藏工程资料。然而，目前我国很多油田计量站仍然采用人工计量方式，采注工人三班工作制，劳动强度大，工作效率低。同时，人工计量间歇不连续，计量次数少、时间短，再加上大部分油井间出、原油含水较高，所以计量结果代表性差，不能为油藏工程提供真实可靠的地质资料。

ECHO 5400系列自动计量控制器是为适应油田自动化的需要而专门设计的远程控制终端（RTU），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． 将人工间歇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，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系统自动化，提高油田管理水平。

结构:

ECHO 5400系列自动计量控制器选用先进的主控制器和I/O模块，硬件采用模块式结构。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，并可配置选井控制箱为计量站内的电动执行机构供电。

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
根据RTU人机界面或中控室设置，将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。
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。

特点:
1． 具有多种计量方式
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． 可绘制多井含水曲线
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． 具有多种计量算法
针对高产井、低产井出油的不同特点，支持整罐计量方式，不完整罐计量方式。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，降低了含水检测的误差，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
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。

指标:

控制器内存 640K
通讯口 2个RS 232串行口/1个以太网接口（可选）
波特率 300 600 1200 2400 4800 9600 19200 38400
通讯协议 Modbus ASCII、Modbus RTU/Modbus TCP/IP
模拟输入 16路（可扩展） A/D分辨率 12位
0～20mA/4～20mA DC电流信号
0～5V/1～5V DC电压信号
热电阻输入 4路（可扩展）
数字输入 40路（可扩展）
继电器触点信号 状态电平信号
计数输入 11路（可扩展）
0～10KHz频率脉冲信号
数字输出 32路（可扩展）
继电器触点信号 状态电平信号
串行口 2路RS 232口 或
1路RS 232口、1路RS 485口
通讯方式 无线、租用电话、专用双绞线
供电方式 220V AC（±20％） ５０Ｈz
温度特性 使用温度 -40～+70℃
存储温度 -50～+80℃
测量精度 0.1%
外型尺寸 宽ⅹ高ⅹ深=800ⅹ1200ⅹ300(mm)（参考尺寸）

产品选型
目前，ECHO5400系列自动计量控制器主要有：ECHO 5401/5403/5405/5406 三相计量仪等。
各型号功能、硬件配置情况如下：

典型应用:

中心控制室发出某油井的计量命令，控制器收到指令后，控制该井的三通球阀，将来油在改进计量分离器中进行气、液两相分离，进油过程直通阀关闭，液位上升到可视液位计下限时，触点开关Ｆ１闭合，控制器开始计时，液位上升到可视液位计上限时，触点开关Ｆ２闭合，控制器停止计时，进入压油过程，压油时打开直通阀，含水分析仪连续检测分离器液体的平均含水率。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。