聯合站注水工藝技術分析與探討 （2）

宋紅剛 宋紅亮 孟卓婭 許雯

摘要：隨著科學技術的不斷發展，尤其是油田工藝技術的發展。作為油田聯合站也不例外，它的工藝是在科學、系統、準確的基礎上建立起來的。油田聯合站是油氣集輸中的一個重要環節，直接關系到成品油的質量，而其工藝更是要求甚嚴，采用科學的方法可以降低生產成本，提高社會的經濟效益。

關鍵詞：聯合站;注水工藝;技術分析

在石油開采的過程中，產生的工業的污水，如果沒有經過處理或者只是經過比較簡單的一些處理環節，就將它們排放到工業現場的話，對環境造成的破壞是很大的，同時這也就造成了資源浪費。根據本文所提到的對于污水處理的流程，我們應該在對于污水處理時提高注意，這樣我們就可以在保護我們的環境的同時，還可以節約能源，不使得能源浪費，從而來實現可持續發展。

一、油田聯合站的污水處理的工作流程

1.加入適當比例的破乳劑

由于污水中是含有少量的原油的，所以如果單單是通過物理的方法進行處理，是很難達到徹底將油除凈。因此，這就需要在提升泵的入口的地方，加入合適比例的破乳劑，一次來將原油從水細胞中分離出來，然后再通過油水的分離，就可以很好的將污水中的原油除凈。

2.酸性污水進行中和

有些地區的油田所產生的污水是屬于比較偏酸性的污水，這樣的污水由于是屬于酸性的，就會容易對管道的設備產生嚴重的腐蝕作用，從而對設備進行一定的破壞，所以這就要求在進行污水處理時，在反應罐中加入復合堿從而提高PH值。

3.對于固體雜質顆粒的處理

監測水質是否符合標準，主要是通過監測污水中的固體雜質顆粒是否達標，這些雜質顆粒是污水呈現混濁狀態的最主要原因，它們一般是漂浮在水中的，一般通過在反應罐中添加進入絮凝劑，就可以使這些雜質結成絮狀物，從而沉淀下來，這樣就可以使得水質得到比較大的改善。

4.平衡鹽分比例

通常我們為了使得水中的各種鹽分比例得到平衡，從而進一步來改善產出時的水質，這就需要投入一定量的離子調整劑。

從以上幾個流程可以看出，為了包管投入藥劑的效果，必須要保證在反應罐的進口，來水量的不變性，在反應罐前要增添污水的調儲罐，同時還要在反應罐進口添加污水的提升泵，同時由體系來發生一系列連鎖的調控，來調理儲罐的液位以及提升泵的排量，從而來確保流量的不變。

二、油田聯合站注水體系的構造及優化

1.注水體系的構造

油田的注水體系是一個范圍比較復雜，布局也比較復雜的非線性的體系，注水體系實際上是一個相對大型的水力學的網絡系統，在注水體系中，注水站可以稱為“源”，而注水井或者是配水間，則可以稱之為“阱”。

2.需要優化的問題

油田站的注水體系的優化，是指在某一條件下，選擇一定的表征的優化生產過程的質量的方針函數，爾后確定的一個或者一組過程的最優值，使得方針函數達到極大值或者極小值。在進行油田注水體系的過程中，必須要管理好兩個優化的地方。這兩個地方分別是使得配注的偏差到達最小，另外則是使得注水能耗達到最小。這兩個問題是有關聯的，但是兩者的側重點不同，一個是側重在于減小誤差，從而來保證能夠準確無誤的實施注水，進而為了提高采油的速度和效率;另一個則是側重于節能，但是也不能因此使得誤差過大。

三、注水體系優化的方法：注水系統分解

對于一個比較復雜和龐大的注水系統，從理論上可以引進“分解”和“協調”的這兩種優化的原則，從小的部分入手，解決大的注水控制的優化問題。注水的體系的分化可以根據“壓力谷”分化成為子系統，每一個“壓力谷”都構成了一個子系統。注水站供給了壓力源，通過管網的消耗從而流到配水間，從注水站到配水間的壓力就能夠慢慢的降低。從壓力的總體散布來看，形成了各個注水站的壓力的高峰值，依照這種山谷形，因此將山谷形壓力散布成為“壓力谷”。利用分解的理論和“壓力谷”的概念，我們可以將注水站從注水的系統中分離出來，從而組成注水的子系統。

四、油田聯合站注水體系計劃

1.系統組成

注水體系的中間控制系統是由控制主機、工控機、PLC、高壓變頻器、企業網、無線網等根本的部分組成的。

2.系統方案設計

注水系統所需要控制的最主要的參數是注水站的壓力，在恒壓的注水系統中，在泵的出口處安裝一個壓力的變送器，將實際的壓力信號和系統的配注壓力的差值，送往變頻器中的PID控制器進行一定比例的運算，然后再將模擬量輸出給變頻器進行調頻，最后再輸出給PLC。

（1）PLC選型

在這里選用的PLC是西門子的S7-200，它的CPU以及各個組成都可以用在要求比較高的控制系統中，它具有更多的輸入（輸出）點，更加強大的模塊的擴展能力，同時還具有更快的運行速度以及更加強勁的內部集成功能，能夠比較好的適用于一些比較復雜的中小型的控制系統中去。

（2）變頻器選型

在這里我們選用的是西門子的7.5KW至250KW。它能夠按照設計的要求，同時還可以適用內部功能互聯技術，具有比較高的可靠性以及靈活性。進行節制的軟件可以實現多泵切換、節能運行方法等功能。

（3）壓力變送器選型

在油田聯合站注水系統中使用的壓力的變送器為MPM482型LCD數字顯示壓力變送器，它的性能比較穩定，同時也比較可靠，是十分適合石油工業過程中的壓力和液體的測量和控制的。

3油田聯合站注水體系的構造及優化

油田的注水開發，是我國在陸上進行油田開發的一種主要方法，可是因為注水體系的耗能比較大，因此對于油田注水體系仍是需要進行控制和完善設計的。

3.1注水體系的構造

油田的注水體系是一個范圍比較復雜，布局也比較復雜的非線性的體系，注水體系實際上是一個相對大型的水力學的網絡系統，在注水體系中，注水站可以稱為“源”，而注水井或者是配水間，則可以稱之為“阱”。

3.2需要優化的問題

油田站的注水體系的優化，是指在某一條件下，選擇一定表征的優化生產過程的質量方針函數，而后確定的一個或者一組過程的最優值，使得方針函數達到極大值或者極小值。在進行油田注水體系的過程中，必須要管理好兩個優化的地方。這兩個地方分別是使得配注的偏差到達最小，另外則是使得注水能耗達到最小。

結語

油田的注水開發，是我國在陸上進行油田開發的一種重要方式，但是由于注水系統的耗能比較大，通過本文介紹了油田聯合站的注水系統的結構以及優化，同時也提出了一定的關于油田聯合站注水系統的設計方案，在一定程度上能夠更加合理的進行開采，同時也能減少能源的消耗。相信我國的石油工業可以在不斷進步的技術中，實現更加科學全面的健康發展。

參考文獻：

[1]高建民。油田聯合站污水處理及注水控制系統設計[D].長江大學，2012.

[2]張程，翁惠輝，湯國強。油田聯合站污水處理自動控制系統設計[J].石油化工自動化，2007，01：31-33.