浅析油田联合站自动化控制系统

2022-09-12

引言

油田联合站在油田开采中具有非常重要的作用, 通常来说, 通过联合站能够实现原油的集中、管线运输以及油罐存储等, 并且在计算管理方面发挥着重要作用, 并且在对原油处理的过程中, 对含有水分的原油进行一系列的加药、脱水等工艺处理。油田的联合站在油田生产中具有重要的意义, 尤其能够监控和检测原油生产过程, 它是一个站点, 在这个站点里能够实现原油稳定、脱水、储运、高压注水以及处理污水等生产工艺, 联合站能否顺畅高效运行直接影响了原油成品的生产质量、设备消耗原油大小等, 决定了原油生产期间的运行稳定与经济效益。由此可见, 联合站对油田的开采工作发挥重要作用。

一、联合站自动化控制系统概述

1. 自动化控制系统的结构

由常用的生产工艺的相关规范指标, 计算机软件和检测仪表等先进的技术和设备是控制系统的重要组成部分。通常的控制系统中最重要的结构为显示器, 它安装在中央控制室内, 通过他可以实现油田联合站的自动化控制, 因为, 整个油田联合站设备的具体运转状况都可以通过相关技术人员进行时时监控。

2. 检测仪表的选取

选择国外进口先进设备, 例如:导纳射频界面仪。联合站油量液位的测量可以选择具有LP系列的超声波性能的液位仪, 原油的含水量的测量可以选择具有世界先进水平的含水分析仪, 原油流量的测量对于油田开发具有重要的意思, 因此要选择精度较高的流量计, 控制系统压力的测量应选择Y-150型号的压力表。应用于自动化控制系统的软件应选取S7-300过程软件, 并且在控制软件之间能通过MPI通讯卡CP5611开展数据通讯。

3. 可编程控制器的选取

PLC可编程控制器的使用比较广泛, 型号比较多, 实践证明, 油田联合站控制系统经常使用的控制器为SIMATICS7-300可编程控制器, 该控制器的性价比较高, 现场控制方面的各项技术指标和使用性能均能很好的得到满足, PLC控制系统具有很重要的作用, 无论是中小规模油田控制还是大型油田均能满足其需求, 该系统能够根据控制任务的多少, 实现自由的展开控制范围, 该系统实用于石油化工技术系统的主要原因是它具有强大的众多集成功能和它的控制平台是SIMATICS7-300模块化系统中较为常用的型号。联合站常用的自动化控制系统一般由5个部分共同构成, 分别是中央处理单元、信号模板、接口模板、通讯数据的处理器以及特殊的功能模板等。在整个自动化的监控系统中S7-300控制器占主导地位, 根据控制的具体要求, 给予相应的各个模块给予配置, 主要包括开关量的输与输出等。在结束系统数据的采集后, 对各油罐的实际控制以及上位机数据的通讯任务进行处理, 并获取相关的计量数据, 以真正实现油田联合站的实时监控。

二、自动化控制系统的优化

优化的目的是不断提高生产效率, 减少故障率, 整个自动化控制系统涉及的环节比较多, 通常在以下几个重点环节进行优化。

1. 自动加药的控制系统

联合站自动系统控制过程有很多工艺环节, 其中自动加药环节是其关键环节之一, 实际操作时的加药原则是以含水率的多少来衡量的, 同时要参考其他相关因素进行综合分析, 如:温度、油量以及液量等, 对含水率控制的好, 能够在一定程度上控制原油生产质量, 提高油田企业的经济效益。药量的多少可以通过调整加药泵的方式来调节, 这样能够保证加用药量的相对稳定, 如此来调节充分显示出了调整速度快、调整稳定的优点。

2. 自动调节液位

通常来说, 该方法的实现方式是调整各油罐的出入阀门来调节液位, 油罐的出油率是通过PID计算方法来调节。实际操作过程中, 我们最为关注的是选取差压变送器测量油罐液位, 观察油罐液位的变化情况。因为, 这两方面对于原油质量的控制起着决定性作用, 因为当油罐液体的高度一旦出现异常, 我们观察到的静压值也随之发生变化。所以, 完成自动放水控制的方法是, 首先通过测量油罐的液位 (一般来说, 采用的工具为差压变送器) , 其次, 依据测量的液面高度对阀门出口进行调整, 控制其排水量的大小, 此外, 我们还可以通过界面仪的检测信号对阀门的开度进行调节, 以确保罐内油层的厚度。

3. 调整二次沉降油罐液位

对比二次沉降检测出的油罐液位和规定值, 依据一定的理论公式及经验知识, 利用PID计算方法调整变频器的频率, 确保罐内液体的液位。

三、优化油田联合站自动化控制系统的作用

作用有很多, 下面就其主要作用进行简要分析两点。

一是优化数据通讯与上位机组态的软件。首先, 提高了数据传输的速度。其次, 能够实时监控现场数据, 对异常情况反映灵敏。第三, 根据需要, 随时动态体现各个生产工艺的参数与信息, 为合理调整参数提供依据。

二是优化自动化控制程序。首先, 程序比以往更加复杂和智能, 包含的功能模块更加全面。其次, 该系统能选取不同的语言形式, 例如:梯形图语言, 还可以用结构化的方式来编程。

结束语

联合站是采油队里的一个关键部门, 是原油生产的一个重要环节, 联合站的自动化水平与管理水平与其能否实现高效运转有着必然的联系, 在一定程度上, 决定了整个油田生产任务能否顺利完成, 决定勒令油田的经济效益与员工的福利待遇。文中关于联合站自动化控制系统的相关论述, 即具有共性又具有个性, 对很多油田都具有借鉴作用。

摘要：油田原油生产涉及到很多环节, 其中联合站是原油生产过程中的一个生产环节, 联合站自动化控制水平的高低直接关系到油田的经济效益, 对油田生产效率的提高具有重要的作用。现阶段, 很多油田联合站的控制系统已经基本实现自动化, 实际生产中, 对联合站的控制系统不断优化升级, 有助于提高原油生产的质量及水平, 促进原油生产的稳定发展。下面就联合站自动化控制系统进行分析。

关键词：油田生产,联合站,自动化,控制系统