自動(dòng)化技術(shù)在油田集輸站的應(yīng)用路徑

賀思茗

摘 要：本文集中論述了在合理的條件下自動(dòng)化技術(shù)在油田集輸站的應(yīng)用路徑，結(jié)合實(shí)現(xiàn)油田集輸站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的意義進(jìn)行綜合分析。應(yīng)用分站控制系統(tǒng)、參數(shù)調(diào)控、自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件、自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件選擇等方法，優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)在油田集輸站的應(yīng)用路徑。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);油田集輸站;應(yīng)用路徑

引言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，油田勘探力度也在逐步增大，集輸處理能力不斷提升，目前部分集輸站的技術(shù)和管理操作已無(wú)法滿足油田高質(zhì)量發(fā)展要求，集輸站是整個(gè)油田生產(chǎn)過程中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

1實(shí)現(xiàn)油田集輸站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的意義

通過監(jiān)控站生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員能夠?qū)ιa(chǎn)過程中的參數(shù)變化做出實(shí)時(shí)把控，及時(shí)有效地抓住不同生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)變化，并對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所存在的問題及時(shí)作出把控，極大地提高了油田集輸站的運(yùn)行生產(chǎn)質(zhì)量與效率。通過下一階段不斷地對(duì)油田集輸歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研討，更有效的了解到集輸站的運(yùn)行規(guī)律，降低生產(chǎn)事故的發(fā)生概率，對(duì)集輸站與庫(kù)存的安全系數(shù)有所提升，更加有利于提高生產(chǎn)時(shí)效性，同時(shí)領(lǐng)導(dǎo)部門通過局域網(wǎng)授權(quán)后更能第一時(shí)間掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行資料，方便了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的管控和指導(dǎo)，極大地提高了管理水平。而采用自動(dòng)化信息技術(shù)應(yīng)用在集輸站時(shí)，能夠減少現(xiàn)場(chǎng)的工作人員，在一定程度上減少了工作人員的勞動(dòng)量，為員工帶來(lái)了福利。真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)管控，每次的油田集輸和注水泵站的過程都有節(jié)能、環(huán)保、運(yùn)行效率提高、管理水平智能化、信息化的重要積極意義，也將成為未來(lái)數(shù)字化、信息化油田建設(shè)的基石。

油田集輸站目的是將不同采油工程隊(duì)輸出的原油進(jìn)行集中的油罐儲(chǔ)存和管線運(yùn)輸，完成對(duì)輸油、進(jìn)油等的計(jì)算和管理。在操作過程中要對(duì)含水的原油進(jìn)行脫水等多層工序的處理。開采原油時(shí)，一定要注意要向地下充分注入適當(dāng)比例的水，防止地面凹陷。因此開采出的地面原油含水量過多，需要通過一系列的方法把原油中的水分徹底分離出來(lái)，才能投入下一步的使用。這里可以采用化學(xué)和物理的方法進(jìn)行水油分離，進(jìn)一步得到原油外輸標(biāo)準(zhǔn)。其中集輸站是最為重要的轉(zhuǎn)接站與聯(lián)合站，而自動(dòng)化技術(shù)將打破傳統(tǒng)的方法，采用更多計(jì)算機(jī)智能化的自動(dòng)操作流程，讓集輸站的效能更進(jìn)一步得以提升。針對(duì)我國(guó)目前發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，伴隨著社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對(duì)于能源的需求也在逐步提升，因此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代的能源產(chǎn)業(yè)模式優(yōu)化，結(jié)合高科技技術(shù)打造自動(dòng)化的油田集輸站管理系統(tǒng)至關(guān)重要。

2自動(dòng)化技術(shù)在油田集輸站路徑的應(yīng)用

2.1分站控制系統(tǒng)

油田集輸站自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要結(jié)合油田現(xiàn)階段的實(shí)際運(yùn)行狀況和需求進(jìn)行調(diào)控，分站控制實(shí)現(xiàn)了調(diào)控深度進(jìn)一步夸大，提升調(diào)控精度。整體的信息結(jié)構(gòu)建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RS485進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用數(shù)據(jù)傳輸以及采集模塊的配合，將不同的分站數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行綜合處理之后下達(dá)命令，這其中主要是通過a/d進(jìn)行數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化，經(jīng)過采集與傳輸模塊，將其傳送到主機(jī)的接口中，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備快速地接受指令識(shí)別，并且實(shí)現(xiàn)多個(gè)集輸站點(diǎn)的控制。集輸站的建設(shè)與其他工程差異較大，集輸站運(yùn)行周期較長(zhǎng)，前期需要投入大量資金。目前，我國(guó)運(yùn)行最多的集輸站仍然是很早建造的，所以在引入新技術(shù)和設(shè)備時(shí)，除了考慮目前的需求外，同樣要考慮到幾十年后未來(lái)的發(fā)展。社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，各界對(duì)于油田集輸水平提出了更高的要求。為了維護(hù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定性，提高油田集輸水平，還應(yīng)對(duì)于分站控制系統(tǒng)的安全管理問題作出針對(duì)性措施。就可能產(chǎn)生的威脅事故進(jìn)行分析，從而健全油田集輸安全管理機(jī)制。做好相關(guān)工作人員的安全管理培訓(xùn)工作，針對(duì)油田集輸站分站管理系統(tǒng)的安全管理問題進(jìn)行有效管控。降低各類安全事故的發(fā)生幾率，需要提高安全應(yīng)急系統(tǒng)的靈活性和科學(xué)性，要?jiǎng)討B(tài)性分析各類情況，全面模擬安全事故問題，就各類安全問題進(jìn)行全方位分析，并適應(yīng)現(xiàn)階段社會(huì)主義和諧社會(huì)的發(fā)展要求[1]。

2.2參數(shù)調(diào)控

利用自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行油田集輸站管理，最主要的優(yōu)勢(shì)便是能夠定位更精準(zhǔn)的管理參數(shù)。例如針對(duì)沉降罐以及凈化罐來(lái)講，雖然沉降罐有標(biāo)準(zhǔn)的溢流槽以及液位高度控制，但凈化罐的油水界面液體都是存在變化的，那么這些變化利用傳統(tǒng)的人工控制方式無(wú)法得到精確的結(jié)果，然而自動(dòng)化控制可以通過遙感器以及自動(dòng)化操作。一次沉降罐對(duì)來(lái)液起油水分離的作用，目前，由于原油開采量少，儲(chǔ)罐的下沉?xí)r間在10小時(shí)以上。由于沉降罐未采用保溫措施，在沉降的過程中，其能量損失巨大，且進(jìn)口溫度越高，熱量損失越大，沉降罐的進(jìn)口溫度取決于來(lái)液溫度、液量，故存在一個(gè)最佳沉降溫度，其使集輸系統(tǒng)做到最佳運(yùn)作狀態(tài)。例如在沉降罐上增設(shè)油水界面儀，在凈化罐中增加液位儀，不僅可以降低參數(shù)控制的難度，也可以確保參數(shù)的檢測(cè)具有實(shí)時(shí)性。

根據(jù)有關(guān)粘文曲線和流變性測(cè)試結(jié)表明產(chǎn)出液的轉(zhuǎn)向點(diǎn)得以確定，完成了模擬計(jì)算，為摻水邊界條件的確定提供了相關(guān)依據(jù)：確定了比較寬泛的油井條件，油田可全面應(yīng)用該技術(shù);制定了適合減少摻水的工藝改造方案，摻水實(shí)施方案，方案切合實(shí)際，便于掌握、運(yùn)行和推廣;為適應(yīng)摻水減少后，整個(gè)進(jìn)三相分離器產(chǎn)液溫度下降引起的脫水系統(tǒng)不適應(yīng)，應(yīng)盡快開展低溫破乳實(shí)驗(yàn)研究;對(duì)單井計(jì)量和單井集輸管網(wǎng)優(yōu)化，為油田改造提供技術(shù)支撐;井口增設(shè)簡(jiǎn)易井口房及溫度測(cè)試。參數(shù)的調(diào)整對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)在油田集輸站的路徑中的應(yīng)用，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有非常重要的意義[2]。

2.3自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件

結(jié)合當(dāng)前油田技術(shù)實(shí)際運(yùn)行功能來(lái)看，在打造自動(dòng)化管理的系統(tǒng)過程中，硬件選擇涉及到光纖液位計(jì)、分布式I/O+PB現(xiàn)場(chǎng)總線、射頻導(dǎo)納界面憶，這其中光纖液位計(jì)主要能夠?qū)崿F(xiàn)工作環(huán)境的多種，信息和技術(shù)檢測(cè)，并且不受環(huán)境的影響，通過光纖切口實(shí)現(xiàn)技術(shù)傳輸確保準(zhǔn)確性。另外，通過無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制機(jī)的高效運(yùn)行。另外，通過無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制機(jī)的高效運(yùn)行，利用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，提供人機(jī)操作平臺(tái)，能夠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理現(xiàn)場(chǎng)。

2.4自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件選擇

結(jié)合當(dāng)前大部分生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)控制系統(tǒng)軟件來(lái)看，大多數(shù)選用了ifix組態(tài)軟件，該軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于全程生產(chǎn)環(huán)境的過程監(jiān)控，同時(shí)對(duì)于軟件中的數(shù)據(jù)采集和信息傳輸能過做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，在操作界面方面，界面簡(jiǎn)潔，便于操作，能夠提供整體現(xiàn)場(chǎng)十分完善的數(shù)據(jù)和信息，最主要的是該組態(tài)軟件對(duì)于電子控制器調(diào)度能夠進(jìn)行精準(zhǔn)把控，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)油田集輸站的自動(dòng)化建設(shè)質(zhì)量。其中，電子監(jiān)控器具有極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，建立差分放大器的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電路荷載控制，當(dāng)整體運(yùn)輸環(huán)境在電流壓力增強(qiáng)時(shí)，也能夠進(jìn)行電路信號(hào)調(diào)整，進(jìn)一步確定電壓穩(wěn)定性，從而保持設(shè)備的正常運(yùn)作。

集輸站的轉(zhuǎn)接站和注水站自動(dòng)化軟件測(cè)控系統(tǒng)主要包括PLC設(shè)計(jì)軟件和PTU系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)通常是由多臺(tái)下位機(jī)和一臺(tái)上位機(jī)結(jié)合，首先需要設(shè)計(jì)一個(gè)下位機(jī)的通訊代碼。隨后，個(gè)別單片機(jī)與PC機(jī)相互通信時(shí)，可以直接發(fā)出所有的通訊代碼，剩下的所有單片機(jī)將持續(xù)進(jìn)行采集工作和數(shù)據(jù)的傳輸。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將打破傳統(tǒng)方法，采用更多計(jì)算機(jī)智能化的自動(dòng)操作流程，讓集輸站的效能更進(jìn)一步的得到提升。

結(jié)論：現(xiàn)如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)進(jìn)步，集輸站的管理及運(yùn)行自動(dòng)化程度得到了明顯的提高，但綜合性自動(dòng)化的腳步仍然需要努力，這將是一個(gè)復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)工程，對(duì)于各項(xiàng)目標(biāo)全面綜合的強(qiáng)化和優(yōu)化，才能讓我國(guó)油田實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]游俊.自動(dòng)化控制技術(shù)在泵站運(yùn)行管理的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2019，（23）：308-309.

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