联合站自动控制系统的整合
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联合站自动控制系统的整合
龚钦霞(大庆油田采油六厂)
摘要:大庆油田采油六厂喇2-1联合
站建于1982年12月,其脱水工艺始终以手动操作为主要控制手段。2000年5月,联
合站进行了三段脱水改两段脱水的改造,将
脱水工艺简化。喇2-1联合站集散控制系
统可分为两级:第一级为岗位的自动控制;第二级为联合站总控。采用合理的工艺并对
自动控制系统进行整合与完善,不仅提高了
生产率,同时节约大量的能源,从而创造了可观的经济效益和社会效益。
关键词:自动控制;系统;整合
大庆油田采油六厂喇2-1联合站建于1982年
12月,其脱水工艺始终以手动操作为主要控制手段,仅在电脱水器上安装了1套PID自动放水控
制系统,通过对其进行手动调节来实现电脱水器油
水界面的调整,达到自动放水的目的。此种控制系统的原理和操作方法简单,较适用于单入单出系统
或无关联的多入多出系统。由于该控制系统不能实现油水界面的可视操作,所以要求操作人员在熟悉
工艺运行的基础上,还必须具备较丰富的控制经
验,才能保证脱水系统的平稳运行。同时,对于工艺相对复杂、控制参数相互关联的脱水系统,该系
统无法完全达到自动控制的要求。
2006年底开始重新对各岗自动控制方案进行完善,将各自独立的2套PLC(包括设计软件)
进行整合,建立具有硬件故障应急措施的双PLC、
双CPU自动控制系统,大大提升了系统的可靠性、易用性、安全性,并可信息共享。
1结合自控系统简化工艺
1998年~2000年初,喇2-1联合站进站液量由40104m3/d左右减少至30104m3/d左
右;游离水脱除器运行压力由03MPa左右降至
025MPa左右,最低时达到02MPa左右。相比较之下,三段脱水工艺在系统的运行过程中冗长、
繁琐。因此,结合自动控制系统的应用,2000年5
月,喇2-1联合站进行了三段脱水改两段脱水的工艺改造,将脱水工艺简化,停运了二段脱水工艺
中的3台沉降罐、3台脱水泵和1台缓冲罐,从而节约了大量的电、气和维护资金,简化了工艺自动控制环节,更利于自动控制系统的建立。改进后的
工艺流程如图1(虚线内为改掉的工艺部分)。
图1喇2-1联合站油集输系统工艺流程
2联合站的集散控制系统
集散控制是指操作、管理集中,控制、风险分
散;多层分级,合作自治的结构形式。集散控制系
统的特点:硬件积木化、软件模块化、组态生成系
统、通讯网络化、高可靠性。喇2-1联合站集散控制系统是在3个工艺环
节自控系统的基础上建立起来的,可分为两级。第
一级为岗位的自动控制,也就是沉降、脱水、输油
3个岗位各自的自动控制系统,其分别是3个小型
的集散控制系统:首先由岗位设备运行参数、控制
指标和调节阀作为集散控制系统最基本的控制单
元,然后由PLC和计算机作为操作单元,对其进
行数据转换、操作控制的集中管理,从而实现生产
工艺运行的自动控制。第二级为联合站总控,即把
3个岗位作为3个控制单元,在总控计算机与岗位
的计算机之间构建1个小型的局域网络系统,实现
对3个工艺运行情况的监控和操作。
3自动控制系统整合效益评价
采用合理的工艺并对自动控制系统进行整合与
完善,不仅提高了生产率,保证生产稳定、高效地
运行,而且便于进行生产管理和控制,同时节约大
量的能源,从而创造了可观的经济效益和社会
效益。
31社会效益
自动控制系统的成功整合与完善使得联合站由 手动控制时代!进入了 自动化控制的科技时
代!,高度自动化控制不但减轻了职工的劳动强度,
提高工作效率,同时使输油系统运行上更平稳、使
用上更方便、应用上更灵活、成本上更节省。57油气田地面工程第27卷第6期(20086)太阳能∀电加热原油储运系统
彭中(江苏油田安徽采油厂)
摘要:凝点高、粘度大的原油在储运过
程中必须进行加热与保温,以保持原油良好的流动性,用太阳能∀电替代部分常规能源
来加热原油可以减少大量的能源消耗。根据
原油加热储运过程的工艺条件及特点,设计
了一套太阳能∀电加热一体化储运系统。该系统主要包括水路装置、储油装置和控制装
置。现场应用表明,该系统可以使油罐原油
温度提高12#左右,每年节省电费约35万元。
关键词:太阳能;加热;储运系统
1系统组成及原理设计
根据现场实际情况和应用要求,太阳能∀电加
热储运系统主要包括水路装置、储油装置和控制装置。控制装置分别与水路装置和储油装置电路连
接;水路装置和储油装置通过加热盘管连接。其中
水路装置由水箱、电加热器、集热器、加热盘管及循环水泵等组成;储油装置由磁效液位仪、油罐及
其附件组成;控制装置含控制箱及配套设备。系统的工作原理:油井产液经单井管线密闭进
入油罐后,在正常太阳能辐射条件下,依靠太阳能
加热,循环泵开启,热水箱的低温热水经控制阀门
进入太阳能集热器,加热后回蓄热水箱,再通过循
环泵进入加热盘管,与原油换热后经控制阀门回蓄
热水箱中。在太阳能不足的条件下,启动电加热器
加热。整套系统采用温差自动控制,使油罐的温度
始终保持在一定的温度。油罐内装有磁效液位仪与
控制箱连接,简便准确地计量出油井瞬时产量和累
计产量。在油罐侧面有一出油口,需拉油时,启动
管道泵装车。
2设计计算
(1)负荷计算。天83∀1井原油由水、油、气
组成(水、气含量很少忽略不计),被加热后拉运
时,温度由25#加热至55#。可以计算出每日原
油加热耗热量为145kW∃h;油罐散热量为95
kW∃h;每日总耗热量为240kW∃h;平均每小
时热负荷为10kW∃h。
(2)太阳能集热器选择。目前在工程中常用的
32经济效益
(1)节约设备维护费用。工艺优化后,原工艺
流程中使用的3台沉降罐、3台脱水泵、1台缓冲罐均被去掉,从而节约了大量的设备维修保养、设
备配件、清罐等资金,简化了工艺环节,降低了工
人的劳动强度。每年节余各种维护费用约55万元。
而自动控制系统的整合有效地保证了生产工艺的平稳运行,大幅度地降低了人工操作中不必要的干扰
因素,操作地点越来越集中。
(2)节约电能。工艺优化后,由于脱水泵被去
掉,可节电1800kW∃h/d;输油泵采用变频后,节电537kW∃h/d;自动控制系统的应用有效地
保证了生产工艺的平稳运行,使电脱水器平均电流
相对降低20~30A,节电267~402kW∃h/d。每天总共可节电2604~2739kW∃h,年节约费用
5209~5479万元。
(3)节约天然气。工艺优化后,减少一段加热
环节,每天少点1台加热炉。1t原油每升高1#耗燃气056m3,全站每天外输油1300t,老工艺需将其从40#加热至48#,经计算每年节省天然
气212576104m3。若按照冬季和夏季天然气
价格分别为03元和09元计算,则每年可节约
128万元。
(4)节约药剂。脱水工艺采用自控系统后,工
艺运行平稳,通过反复论证并做大量细致工作,脱
水药剂用量较之前大幅度减少,每天节约100~150kg。破乳剂13元/kg,则每天可节约1300~
1950元,年节约生产成本4745~7118万元。
全年节约能耗费用总计:16734~19377万元。
4结语
通过对喇2-1联合站输油系统的自动化控制
系统进行整合,应用和完善先进的自动化控制系
统,不仅提高了生产系统的控制水平,降低人员的
劳动强度,而且节约大量的生产成本,创造了可观
的社会效益和经济效益,对油田的可持续发展具有
十分重要的意义。(栏目主持关梅君)58油气田地面工程第27卷第6期(20086)