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4󰀁0󰀂104m3/d左右减少至3󰀁0󰀂104m3/d左

右;游离水脱除器运行压力由0󰀁3MPa左右降至

0󰀁25MPa左右,最低时达到0󰀁2MPa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。

3󰀁1󰀁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(2008󰀁6)󰀁󰀁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3󰀁5万元。

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

3󰀁2󰀁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

52󰀁09~54󰀁79万元。

(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0󰀁56m3,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21󰀁2576󰀂104m3。若按照冬季和夏季天然气

价格分别为0󰀁3元和0󰀁9元计算,则每年可节约

12󰀁8万元。

(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47󰀁45~71󰀁18万元。

全年节约能耗费用总计:167󰀁34~193󰀁77万元。

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(2008󰀁6)󰀁󰀁