自動化控制系統在油田集輸泵站的應用 .doc

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1、自動化控制系統在油田集輸泵站的應用摘要：針對油田集輸泵站生產操作和管理落后的現狀，設計了自動化控制系統。描述了Opto22ME計算機監(jiān)控系統的結構和功能，以及它在集輸泵站分離器崗的應用。應用結果證明，該系統可以實時自動監(jiān)測、控制集輸處理過程中各生產部位的工藝參數，保證油氣集輸生產的安全進行，優(yōu)化現場操作條件，提高生產效率。關鍵詞：油田集輸泵站；自動化控制系統；實時監(jiān)控；分離器；應用Keywords:OilfieldPumpingStation;Automationcontrolsystem;Real-timemonitoring;Separator;Application一、前

2、言勝利油田現河首站投產于1965年，作為一個老站，設備陳舊老化，事故率、運行維護費用高、職工勞動強度大的矛盾日益突出，隨著生產規(guī)模的擴大，集輸處理量不斷增加。由于監(jiān)測參數量多，以往靠人工檢測儲油罐液面、油水界面對盤庫不準，手動控制脫水器界面難度高，這些因素給首站生產操作和管理帶來很大困難。為適應現代化生產的要求，使生產和管理實現自動化，根據首站現狀，2004年實施了集輸泵站的自動化改造，并成功地用于集輸泵站的自動化生產中。二、自動化監(jiān)控系統介紹（一）ME控制系統簡介根據首站現狀，采用美國Opto22公司的ME計算機監(jiān)控系統作為首站自動化監(jiān)控系統的骨干結構。該系統采用上、下位機方

3、式，在現場采用多級CPU進行控制處理，各I/O模塊對輸入輸出信號能提供4000V的隔離，系統的實時性、可靠性、靈活性優(yōu)于其他系統。系統的上位機主要由工控機、控制軟件組成；下位機主要由控制器、智能板、I/O模塊組成。上位機與控制器通過100Mb/s以太網進行通信，控制器與智能板通過RS485進行串行通信，I/O模塊直接插在智能板上。控制軟件從上位機通過以太網下載至控制器。該控制系統的特點如下：一是可靠性高、二是可維護性高、三是智能化、四是實用性強。（二）ME控制系統構成站內設有一套計算機控制系統，分為兩級控制，上位機控制設在主控室，負責全站工藝流程數據管理，根據不同工藝流程，將控

4、制崗位劃分為分離器崗、計量崗和外輸崗，每個崗位均設現場控制機一套，負責工藝流程顯示、數據采集與控制。計算機控制系統的結構如圖1所示。1.現場控制單元現場控制單元分布于聯合站的各個崗位，負責現場數據采集和控制策略的實現，是智能聯合站的核心部件。其采集數據主要包括：每臺分離器的液位、入口壓力和溫度、出口匯管壓力和溫度、脫水泵房和外輸泵房的進出口壓力、溫度、流量泵的電流和電壓、每臺流量計的來油溫度和壓力。各控制單元和上位監(jiān)控站同時作為控制網絡的一個節(jié)點，能進行高速對等通訊。ME控制系統采用的現場控制單元主控器為SNAP-LCM4主控器，可支持串口、ARCNET、以太網，可實現多種通訊

5、方式組合，滿足工業(yè)現場的要求。ME控制系統采用SNAP-B3000單元處理器，其主要功能是可完成和主控器之間的多種通訊2方式，并對主控器的要求作出快速的響應；實現I/0的智能化，處理簡單的邏輯功能，對本單元的I/0點進行定期掃描。2.上位機監(jiān)控站上位機監(jiān)控站可以通過組態(tài)構成各種功能畫面，借助于這些畫面可以完成對生產過程的監(jiān)視及控制。它主要顯示參數總貌、工段、細目、趨勢、流程圖畫面、設備啟停狀態(tài)及PID調節(jié)功能、系統顯示畫面示意及各種報表功能，系統數據覆蓋了全部生產裝置和生產環(huán)節(jié)，便于形成完整的實時生產管理系統，圖2和圖3分別為分離器區(qū)生產數據顯示畫面和工藝流程顯示畫面。聯合站的

6、數據通過網絡，實時進入信息中心的數據庫中，通過分析軟件，可及時形成各類分析圖表。使用標準的網頁瀏覽器可以對系統信息進行監(jiān)測，生產運行情況、設備情況、計量數據、油氣產量等數據一目了然。三、自動化監(jiān)控系統在分離器崗的現場應用及效益分析（一）現場應用實例實例1：2005年3月12日凌晨3點，操作人員發(fā)現1#分離器采油六隊的液位由原來的0.98mm降到0.65mm，壓力由0.28Mpa降到0.23Mpa，及時到現場進行檢查，排除了分離器的故障，經過分析判斷，認為是采油六隊的來液量減少，立即與采油六隊聯系。經過巡線，發(fā)現是采油隊一個計量站的外輸管線穿孔。由于首站發(fā)現及時，使采油隊在最短時

7、間內發(fā)現問題解決問題，避免了場地污染等事態(tài)的擴大。（二）有助于操作人員準確調節(jié)油氣分離器油氣分離器工作的好壞，以分離質量和分離程度來衡量，分離質量差，不但隨氣體流失了本該納入液相的輕質油，降低了原油的質量和數量，而且氣管線中存在的液相原油會增大阻力損失，嚴重時甚至堵塞氣管線，分離程度不好，造成出油管串氣，減少產氣量。采用自動化監(jiān)控系統后，操作人員能夠根據數據顯示，及時準確地進行調節(jié)，使分離器液位始終保持在1/2～2/3的位置，保證了分離器的分離效果，減小過多的氣體造成沉降罐內液體的攪動，提高